JP2012186738A - 色推定装置、画像形成装置、色推定方法、色推定プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】測定色が少ない場合においても、高精度な色の推定を行う。
【解決手段】出力画像から得られる特定色の測定値から、前記出力画像の任意の色の実現値を推定する色推定装置であって、前記出力画像から得られる測定対象の色の測定値と予め設定された前記測定対象の色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、前記測定対象の色の測定色変動値を算出する測定色変動値算出手段と、前記測定色変動値算出手段により得られる測定色変動値を、前記測定対象の色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定色変動値を算出する正規化測定色変動値算出手段とを有することにより上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、色推定装置、画像形成装置、色推定方法、色推定プログラム、及び記録媒体に関する。

従来、例えばプリンタ等の画像形成装置より出力される出力画像の色を測定し、測定した結果とオリジナル画像の色との差分に基づき、画像形成に係るパラメータを調整することで、出力画像の色の安定化を図る画像形成制御技術が知られている。

例えば、印刷物上に印刷対象の画像とは別にパッチを印刷し、印刷したパッチの色濃度を測定し、予め設定した基準値と比較してインキの供給量を調整する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、印刷されたコントロールストリップを構成するパッチの位置を正確に検出するパッチ測定装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）
また、印刷されたパッチを測色した測色値に基づいて、インクドットごとの記録量と入力インク量との対応関係を規定した変換テーブルを調整する色調整装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。また、印刷された画像内の計測領域から得たスペクトル反射率データに基づき、印刷された画像の色が所定のカラー許容誤差内にあるか判断し、カラー許容誤差内にない場合にインクキーへの調整値を算出する画像内カラー制御方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。

更に、印刷したカラー文書の画像の色を検出し、初期設定のデジタル画像データに応じて印刷された文書をレンダリングするカラーキャリブレーションのためのシステムが知られている（例えば、特許文献５参照）。

しかしながら、上述した特許文献１〜４の手法のように、例えば画像全体の色を測定し、画像形成制御を行うと処理コストが高く、連続的に画像を出力しながらリアルタイムに画像形成制御を行うことができない。また、画像の平坦部以外の色を測定すると、例えば測定時に位置ずれが生じた場合には、位置ずれの影響により誤差が生じやすい。したがって、例えば出力画像から測色に適した少数の領域を抽出し、抽出した領域の色に基づいてパラメータの操作量を算出する方法が有効となる。しかしながら、このような方法では測定していない色の安定性が悪くなるという問題が生じる。

これに対し、上述した特許文献５の手法では、色の変動を少数の変動パターンの線形和を用いて非測定色を推定し、その推定値をキャリブレーションに用いる。すなわち、測定した色から各変動パターンがどのような割合で生じているかを最小二乗法で同定し、同定された割合による変動パターンの線形和を用いて非測定色の変動を推定しようとしている。

しかしながら、このような少数の変動パターンの線形和を用いて非測定色を推定する方法では、各変動パターンへのオーバーフィッティングが起こり、特に、測定色が少ないと、推定精度が落ちる場合がある。また、測定過程におけるノイズが勘案されていないため、測定誤差に対して脆弱であるという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、測定色が少ない場合においても、高精度な色の推定を行うことを可能とする色推定装置、画像形成装置、色推定方法、色推定プログラム、及び記録媒体を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、出力画像から得られる特定色の測定値から、前記出力画像の任意の色の実現値を推定する色推定装置であって、前記出力画像から得られる測定対象の色の測定値と予め設定された前記測定対象の色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、前記測定対象の色の測定色変動値を算出する測定色変動値算出手段と、前記測定色変動値算出手段により得られる測定色変動値を、前記測定対象の色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定色変動値を算出する正規化測定色変動値算出手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、上述した色推定装置を備えた画像形成装置である。

また、本発明は、出力画像から得られる特定色の測定値から、前記出力画像の任意の色の実現値を推定する色推定装置により実現される色推定方法であって、前記出力画像から得られる測定対象の色の測定値と予め設定された前記測定対象の色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、前記測定対象の色の測定色変動値を算出する測定色変動値算出手順と、前記測定色変動値算出手順により得られる測定色変動値を、前記測定対象の色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定色変動値を算出する正規化測定色変動値算出手順とを有することを特徴とする。

また、本発明は、出力画像から得られる特定色の測定値から、前記出力画像の任意の色の実現値を推定する色推定プログラムであって、コンピュータを、前記出力画像から得られる測定対象の色の測定値と予め設定された前記測定対象の色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、前記測定対象の色の測定色変動値を算出する測定色変動値算出手段、及び、前記測定色変動値算出手段により得られる測定変動値を、前記測定対象の色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定変動値を算出する正規化測定色変動値算出手段として機能させる。また、本発明は、上述した色推定プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。

本発明によれば、測定色が少ない場合においても、高精度な色の推定を行うことを可能とする。

本実施形態に係る画像形成装置を部分的に示す概略構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。 本実施形態に係る色推定部の機能ブロック図である。 本実施形態に係る色推定処理の流れを示すフローチャートである。 測定対象の色から推定対象の色の出力画像上の実現値を推定する具体例を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜画像形成装置の概略構成図＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置を部分的に示す概略構成図である。図１の例では、本実施形態に係る画像形成装置１のうち、露光、帯電、現像、転写、定着を行う電子写真プロセスを用いた画像形成工程部分（プロセスエンジン部）を示している。

例えば、図１に示す画像形成装置１は、画像形成ユニット２と、現像装置３と、感光体ドラム４と、帯電装置５と、一次転写装置６と、トナーボトル７と、露光装置８と、中間転写ベルト９と、二次転写ローラ１０と、定着装置１１とを有するように構成されている。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示す構成部材の他に、例えば記録材である転写紙の供給を行う給紙装置、転写紙を手差し給紙する手差しトレイ、及び画像が形成された転写紙が排紙される排紙トレイ等が設けられている。

図１において、画像形成ユニット２は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色４つの画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを有する。各色４つの画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、同じ構成で同じ構成部材を含むため、同じ構成部材は同じ数字で表し、末尾に色識別符号Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック）を付すものとする。

各色の画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋには、それぞれ現像装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋと、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋと、帯電装置５Ｙ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｋと、一次転写装置６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋが配置されている。

現像装置３は、トナーボトル７からトナーが供給され、例えば磁性キャリアと非磁性トナーを含む二成分現像剤を使用し、現像ケース内の攪拌部により二成分現像剤が攪拌しながら二成分現像剤を供給する。

帯電装置５は、帯電ローラを用いた接触帯電方式のものであり、感光体ドラム４に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム４の表面を一様に帯電する。

一次転写装置６は、例えばローラ形状、導電性ブラシ形状、非接触コロナチャージャ等からなり、中間転写ベルト９を帯電する。

各画像形成ユニット２の下方には、露光装置８が設けられており、画像情報に基づいて、露光装置８の内部に設けられているレーザ露光ユニットから半導体レーザを駆動して書込光Ｌｂを出射し、感光体ドラム４上に静電潜像を形成する。ここで、書込光Ｌｂの出射は、レーザに限るものではなく、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であっても良い。

中間転写ベルト９は、例えば無端状ベルトであり、中間転写体として用いられる。中間転写ベルト９は、４つの支持ローラ１２〜１５に張架された状態で、駆動ローラとして機能する支持ローラ１２によって回転駆動する。

画像形成装置１は、上述した構成を有することにより、感光体ドラム４の回転と共に、帯電装置５により感光体ドラム４の表面が一様に帯電され、プリントコントローラからの画像情報に基づいて、露光装置８からレーザによる書込光Ｌｂが出射される。感光体ドラム４上に静電潜像が形成されると、現像装置３により感光体ドラム４上の静電潜像が可視像化され、トナー像が形成される。感光体ドラム４上に形成されたトナー像は、一次転写装置６により中間転写ベルト９上に一次転写される。

また、中間転写ベルト９に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ１０により転写紙に二次転写されると、定着装置１１により定着され、転写紙上に画像が形成される。

＜画像形成装置の機能ブロック＞
次に、図２を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の機能ブロックについて説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。

図２に示すように、画像形成装置１は、制御部２０と、スキャナ３０と、ＦＡＸ４０と、プリントコントローラ５０と、パラメータ設定部６０と、駆動回路７０と、プロセスエンジン部８０と、色推定部（装置）９０と、ドライブ装置１００と、記録媒体１１０と、ネットワーク接続装置１２０とを有するように構成されている。

制御部２０は、各部を制御することにより、電子写真プロセスを用いた画像形成動作を実現する。制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１と、メモリ部２２と、Ａ／Ｄ変換回路２３とを有するように構成される。

ＣＰＵ２１は、各種演算や各部の駆動制御を実行する。例えば、ＣＰＵ２１は、メモリ部２２等に格納されている実行プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等、装置全体の処理を制御して各処理を実現する。また、ＣＰＵ２１は、本実施形態に係る色推定プログラムを用いて、色推定部９０における後述する各機能を実現する。

メモリ部２２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等であり、ＣＰＵ２１により読み出された本発明に係る色推定プログラム等の実行プログラムを格納する。

Ａ／Ｄ変換回路２３は、例えば分光系やトナー濃度センサから取得した情報をデジタルデータに変換する。

プリントコントローラ５０は、スキャナ３０、ＦＡＸ４０、又はＰＣ等から送信された画像データを処理して露光データに変換する。

パラメータ設定部６０は、安定した画像濃度を得るために、ＣＰＵ２１で演算された結果に基づいて、画像形成部８０に対する各種パラメータを設定、変更する。例えば、パラメータ設定部６０は、プロセスエンジン部８０を構成する現像装置３の現像バイアスや、帯電装置５の帯電印加電圧や、露光装置８のレーザ強度等のパラメータを設定、変更する。

駆動回路７０は、例えばモータ、クラッチ等を駆動する回路である。

プロセスエンジン部８０は、例えば、図１に示す画像形成ユニット２、帯電装置５、一次転写装置６、露光装置８、二次転写ローラ１０等を含む。

色推定部９０は、例えばキャリブレーション等の所定のタイミングで、例えばプリンタにより印刷された出力画像に含まれる特定色の測定値から、出力画像の任意の色の実現値を推定する。色推定部９０により実行される色推定処理については後述する。

なお、上述した色推定プログラムは、例えばドライブ装置１００に、記録媒体１１０がセットされ、記録媒体１１０からドライブ装置１００を介してメモリ部２２にインストールされる。記録媒体１１０は、例えばＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（ＭＯ）等のように光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、又はＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることが可能である。

また、ネットワーク接続装置１２０は、通信ネットワークやケーブル等で接続されている他の装置とのデータの送受信により、他の装置から色推定プログラムを取得したり、色推定プログラム等を実行して得られた実行結果やプログラム自体を他の装置に提供したりする。

ここで、上述した画像形成装置１の動作について概略的に説明する。例えば、画像形成装置１は、プリントコントローラ５０によりスキャナ３０等から送信されてきた画像データを受けると、画像データを処理して露光データに変換し、制御部２０にプリント指令を出力する。ＣＰＵ２１は、メモリ部２２に格納されたコンピュータプログラムにしたがい、電子写真プロセスによる画像形成制御を実行する。

例えば、ＣＰＵ２１は、駆動回路７０を介してモータ等を駆動し、支持ローラ１２を回転駆動して中間転写ベルト９を回転駆動し、駆動回路７０やパラメータ設定部６０を介して電子写真プロセスを用いたプロセスエンジン部８０を制御して画像を形成する。このとき、ＣＰＵ２１は、例えば特開２０１０−２７１５９５号公報に開示された技術において、測定値の代わりに、色推定部９０から取得した任意の色の実現値（推定値）を用いて、パラメータ設定部６０に設定された各種パラメータを調整してプロセスエンジン部８０を制御する。これにより、出力する画像の色を安定化させることが可能となる。

＜色推定部の機能ブロック＞
次に、図３を用いて、上述した色推定部９０の機能ブロックについて説明する。図３は、本実施形態に係る色推定部の機能構成を示すブロック図である。

図３に示すように、本実施形態に係る色推定部９０は、測定値取得手段９１と、測定色変動値算出手段９２と、正規化測定色変動値算出手段９３と、推定色変動値算出手段９４と、推定値算出手段９５とを有するように構成される。色推定部９０は、例えば画像形成装置１のプリンタにより印刷された出力画像Ａに含まれる特定色の測定値から、出力画像上の任意の色の実現値（任意色の推定値Ｂ）を推定する。

測定値取得手段９１は、出力画像Ａに含まれる予め設定された特定色の測定値を取得する。ここで、「色」とは、出力画像Ａの元となる電子データ上の色（例えば、ＣＭＹＫの濃度値）を示す。なお、以下の説明では、測定対象となる特定色を「測定色」として説明する。測定値取得手段９１は、例えばＲＧＢスキャナ（例えば図２のスキャナ３０）等により転写紙等に印刷された出力（印刷）画像Ａをスキャンして、スキャンされた画像データから測定色の例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を取得する。

ここで、測定値取得手段９１は、例えば１次元の輝度センサや多次元の分光センサから得られた測定色の測定値を取得しても良い。また、測定色の測定値は、上述したＬ^＊ａ^＊ｂ^＊に限らず、輝度値、ＸＹＺ、ＲＧＢ、分光反射率等の値を用いても良い。また、電子写真方式であれば、中間転写ベルト９上に設けられた例えばトナー濃度センサ等の出力値を、測定色の測定値として用いることも可能である。

測定色変動値算出手段９２は、測定値取得手段９１により得られた測定色の測定値と予め設定された測定色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、測定色変動値を算出する。例えば、測定色変動値算出手段９２は、測定色の測定値から測定色の出力画像上における実現値の平均値を減算することにより、測定色変動値（例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊の３次元ベクトル等）を求める。

ここで、「出力画像上の実現値」とは、本実施形態の場合には印刷された紙上の色を示し、例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊、輝度値、ＸＹＺ、ＲＧＢ、分光反射率等の値を用いて表しても良い。

また、上述した測定色の出力画像上における実現値の平均値は、事前に実験等により同定したものを用いるものとし、この設定情報は、上述したメモリ部２２等に予め格納しておくと良い。

正規化測定色変動値算出手段９３は、測定色変動値算出手段９２により得られる測定色変動値を、測定色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定色変動値を算出する。ここで、正規化測定色変動値算出手段９３は、更に、予め設定された測定雑音の大きさに応じて測定色変動値を正規化しても良い。

例えば、正規化測定色変動値算出手段９３は、予め設定した測定雑音の分散共分散行列と、予め設定した測定色の出力画像上における実現値の分散共分散行列との和の逆行列に、上述した測定色変動値を積算することで正規化する。なお、正規化測定色変動値算出手段９３による具体的な算出手法については後述する。

このように、測定雑音の大きさ考慮するために測定雑音の分散共分散行列を用いることで、測定雑音による変動分を抑制し、推定のロバスト性を向上させることが可能となる。また、測定色の出力画像上における実現値の分散共分散行列を用いることで、出力画像における実現値の特性を活かし、推定値の推定精度を高めることが可能となる。

なお、上述した測定雑音の分散共分散行列と測定色の出力画像上における実現値の分散共分散行列は、事前の実験により同定しておくものとし、これらの設定情報は、例えばメモリ部２２等に予め格納しておくと良い。

推定色変動値算出手段９４は、正規化測定色変動値算出手段９３により得られた正規化測定色変動値を、測定色と推定対象とする色（推定色）との出力画像上における実現値の相関に応じて変調し、推定色の色の推定色変動値を算出する。例えば、推定色変動値算出手段９４は、予め設定された測定色と推定色との出力画像上における実現値の共分散行列に、正規化測定色変動値を積算することで推定色変動値を算出する。なお、推定色変動値算出手段９４の具体的な算出手法については後述する。

なお、上述した推定色と測定色の出力画像上における実現値の共分散行列は、事前の実験により同定しておくものとし、この設定情報は、例えばメモリ部２２等に予め格納しておくと良い。

このように、正規化測定色変動値を推定色と測定色との出力画像上における実現値の相関に応じて変調するために、推定色と測定色の出力画像上における実現値の共分散行列を用いることで、出力画像上の実現値の特性を活かし、推定値の推定精度を高めることが可能となる。

推定値算出手段９５は、推定色変動値算出手段９４により得られた推定色変動値を、予め設定された推定色の出力画像上における実現値の平均値に加算することで、任意色の推定値Ｂを算出する。また、上述のように得られた任意色の推定値Ｂを、推定色の出力画像上の実現値として推定する。なお、上述した推定色の出力画像上における実現値の平均値は、事前の実験により同定しておくものとし、例えばメモリ部２２等に予め格納しておくと良い。

本実施形態によれば、上述した構成を有することにより、例えばプリンタ等により印刷された出力画像の特定色の測定値から、出力画像の任意の色の実現値を推定することが可能となる。また、このように得られた推定値は、上述したように、パラメータ設定部６０において予め画像形成制御のために設定されているパラメータを調整するために用いられる。このように推定値が、画像形成制御、キャリブレーション等に用いられることで、画像形成装置から出力される画像の色を安定化させることが可能となる。

＜実現値を推定するために用いられる設定情報について＞
上述したように、測定色及び推定色の出力画像上における実現値の平均値、測定色の出力画像上における実現値の分散共分散行列、測定雑音の分散共分散行列、推定色と測定色の出力画像上における実現値の共分散行列等については、事前の実験により同定し、各手段により用いられる設定情報としてメモリ部２２等に格納される。

なお、事前の実験では、例えば複数色のパッチからなるチャートを複数枚印刷し、そのパッチの平均値とパッチ間の共分散を算出しておく。ここで、パッチは色空間内に分散して多く取るようにすることが望ましいが、全ての色のパッチを用いることが難しいため、例えば電子データ上のＲＧＢ空間の各軸をＮ等分し、Ｎ^３個のパッチを選択しチャートを構成すると良い。また、パッチとして使用されなかった色に関しては、例えば線形補間やスプライン補間等の補間処理により、その平均値と共分散を算出すると良い。

本実施形態では、上述した出力画像の実現値の平均と共分散行列を用いることで、画像形成装置の特性を活かした推定を行うことが可能となる。また、本実施形態では、測定雑音の共分散を利用することで、測定雑音における変動分を抑制し、測定過程のノイズに対する推定のロバスト性を向上させることが可能となる。

＜色推定処理について＞
次に、図４及び図５を用いて、本実施形態に係る色推定処理の流れと、測定色から推定色の出力画像上の実現値を推定する具体例について説明する。図４は、本実施形態に係る色推定処理の流れを示すフローチャートである。図５は、測定対象の色から推定対象の色の出力画像上の実現値を推定する具体例を説明するための図である。

なお、図５の例では、例えば図５（Ａ）に示すベタパッチの紙上の色（特定色）のＬ^＊の測定値から、図５（Ｂ）に示す網点率５０％パッチの紙上の色（推定色）のＬ^＊の推定値を求める例を示している。

図５（Ａ）は、横軸が特定色の紙上におけるＬ^＊の値を示し、縦軸が特定色の紙上における実現値の頻度を示し、図５（Ｂ）は、横軸が推定色の紙上におけるＬ^＊の値を示し、縦軸が推定色の紙上における実現値の頻度を示している。なお、本実施形態では、上述したように、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すベタパッチと網点率５０％パッチの紙上の色の分布（平均、分散、共分散）等は事前に取得しておき、取得した情報を用いて推定値を算出する。

図４に示すように、測定値取得手段９１は、出力画像Ａに含まれる予め設定された測定色（特定色）の測定値を取得する（Ｓ１０）。ここでは、測定値取得手段９１は、図５（Ａ）に示す測定値を取得したものとする。

次に、測定色変動値算出手段９２は、Ｓ１０の処理で取得した測定色の測定値から、予め設定された測定色の出力画像上における実現値の平均値を減算し、例えば式（１）に示す測定色変動値を算出する（Ｓ１１）。

ここでｄは、測定色変動値を示している。また、図５の例では、例えば図５（Ａ）に示す測定値から平均値を減算したものとする。

次に、正規化測定色変動値算出手段９３は、Ｓ１１の処理で得られた測定色変動値を正規化するため、式（２）を参照し、式（３）に示す測定雑音の分散共分散行列と、式（４）に示す測定色の出力画像上における実現値の分散共分散行列とを用いて、正規化測定色変動値を算出する（Ｓ１２）。

ここでｄ′は、正規化測定色変動値を示し、Ｙは、測定雑音の分散共分散行列を示し、Ｘは、測定色の出力画像上の実現値の分散共分散行列を示している。なお、Ｙは、式（３）により表せ、Ｘは、式（４）により表せる。

上述の処理を、図５を用いて説明すると、図５（Ａ）示すベタパッチの紙上の色のバラツキは大きく、図５（Ｂ）に示す網点率５０％パッチの紙上の色のバラツキは小さいため、例えばベタパッチの紙上の色と同じ変動（測定値と平均値の差分）が網点率５０％パッチの紙上の色にも発生していると考えると、推定値の値がずれてしまう。そこで、上述したように、ベタパッチの紙上の色の変動をその分散で割って正規化する。

次に、推定色変動値算出手段９４は、式（５）を参照し、Ｓ１２の処理で得られた式（７）に示す正規化測定色変動値に、式（６）に示す測定色と推定色との出力画像上における実現値の共分散行列を積算して推定色変動値を算出する（Ｓ１３）。

ここでｄ′′は、推定色変動値を示し、Ｚは、推定色と測定色の出力画像上の実現値の共分散行列を示し、ｄ′は、上述した正規化測定色変動値を示している。なお、Ｚは、式（６）により表し、ｄ′は、式（７）により表せる。

なお、上述の処理を、図５を用いて説明すると、図５（Ａ）に示す色の変動を正規化した変動に、図５（Ａ）に示すベタパッチの紙上の色と図５（Ｂ）に示す網点率５０％パッチの紙上の色の共分散を乗算する。共分散は、ベタパッチの紙上の色と網点率５０％パッチの紙上の色の変動の関連性を定量化しているため、上述のように共分散行列を用いることで、網点率５０％パッチの紙上の色に発生している変動をより正確に推定することが可能となる。

次に、推定値算出手段９５は、Ｓ１３の処理で得られた推定色変動値を、推定色の出力画像上における実現値の平均値に加算し、推定色の出力画像上の推定値（実現値）を算出し（Ｓ１４）、処理を終了する。ここでは、Ｓ１３の処理で得られた推定値変動値を、図５（Ｂ）に示す平均値に加算することで、図５（Ｂ）に示す推定値を算出する。

なお、上述のように色推定部９０により得られた推定色の出力画像上の推定値を用いることにより、例えば図２に示すパラメータ設定部６０に予め設定されている各種パラメータの調整（変更）が行われる。

上述した色推定処理において、測定雑音の分散共分散行列を用いることで、ノイズの影響を考慮することが可能となり、また、多次元、複数色に拡張して用いることも可能である。なお、上述のように得られる推定値は、統計学的な原理に基づき、紙上の色の分布とノイズ分布が例えばガウス分布の場合に、事後確率を最大化する値となっている。

＜本実施形態の変形例＞
次に、上述した色推定部９０において、例えばプリンタ等により印刷された出力画像中の複数個の測定色の測定値から、出力画像の任意の色の実現値を推定する方法について説明する。なお、本実施形態の変形例では、色推定部９０の機能ブロックと、色推定処理の流れを示すフローチャートは、上述した図３及び図４と同様であり、各構成部の動作が異なる。

具体的には、図３に示すＳ１０の処理では、測定値取得手段９１が、出力画像Ａから予め設定されたＫ個の測定色（特定色）の測定値を取得する。なお、測定値取得手段９１は、上述したように、例えばＲＧＢスキャナ等で出力画像（印刷）画像をスキャンし、スキャンされた画像データからＫ個の測定色のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を取得する。

また、図３に示すＳ１１の処理では、測定色変動値算出手段９２は、Ｋ個の測定色の測定値からそれぞれ対応する色の出力画像上における実現値の平均値を減算し、Ｋ個の測定色の測定色変動値を求める。例えば、測定色変動値は、式（８）を用いて算出する。

ここで、ｄ^〜は、Ｋ個の測定色の測定色変動値を示し、ｙ^〜は、Ｋ個の測定色の測定値を示し、ｙ^〜−は、Ｋ個の測定色の測定色平均値を示す。なお、Ｋ個の測定色の測定値ｙ^〜は、式（９）により表し、Ｋ個の測定色の平均値ｙ^〜−は、式（１０）により表せる。

また、図３に示すＳ１２の処理では、正規化測定色変動値算出手段９３は、式（１１）を参照して、式（１２）に示す測定雑音の分散共分散行列と、式（１３）に示すＫ個の測定色の出力画像上における実現値の分散共分散行列との和の逆行列に、上述した測定色変動値を積算し、正規化測定色変動値を求める。

ここで、ｄ'^〜は、正規化測定色変動値を示し、Ｙ^〜は、測定雑音の分散共分散行列を示し、Ｘ^〜は、Ｋ個の測定色の出力画像上における実現値の分散共分散行列を示す。すなわち、Ｙ^〜は、式（１２）により表し、Ｘ^〜は、式（１３）により表せる。

次に、図３に示すＳ１３の処理では、推定色変動値算出手段９４は、式（１４）を参照して、式（１５）に示す推定色とＫ個の測定色の出力画像上の実現値の共分散行列に、上述した正規化測定色変動値を積算し、推定色変動値を算出する。

ここで、ｄ''^〜は、推定色変動値を示し、Ｚ^〜は、推定色とＫ個の測定色の出力画像上の実現値の共分散行列を示す。なお、Ｚ^〜は、式（１５）により表せる。

次に、図３に示すＳ１４の処理では、推定値算出手段９５は、推定色の出力画像上の実現値の平均値に、上述した推定色変動値を加算し、推定色の出力画像上の推定値を算出する。

上述した処理により、本実施形態の変形例では、例えばプリンタ等により印刷された出力画像中のＫ個の特定色の測定値から、出力画像中の任意の色の実現値を推定することが可能となる。また、複数の測定値を用いて推定を行うことで推定精度を高めることが可能となる。

＜紙種ごとの平均値の利用＞
上述したＳ１１の処理、Ｓ１４の処理で用いられる測定色、推定色の出力画像上における実現値（色）の平均値は、実験等により色（電子データ上の値）ごとだけでなく紙種によっても平均値を設定することができる。例えば、電子データ上で（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）＝（０．８、０．６、０．７、０．３）という色の紙Ａに対する平均値等を設定しておく。すなわち、出力画像上の実現値は、電子データ上で同じＣＭＹＫ値でも紙種によって変わるため、紙種別の平均値を用いることで紙種応じた推定値を得ることが可能となり、推定値の推定精度を更に向上させることが可能となる。

＜調整パラメータごとの平均値の利用＞
また、上述した測定色、推定色の出力画像上における実現値の平均値は、画像形成装置の調整可能なパラメータごとに算出しても良い。例えば電子写真方式の印刷装置の場合、帯電、現像、露光等の電位パラメータを適当に離散化し、離散点ごとに電子データ上で同じＣＭＹＫ値に対する出力画像上の平均値を算出すると良い。

すなわち、出力画像上の実現値は、画像形成装置のパラメータ設定値ごと、例えば図１に示すプロセスエンジン部の帯電、露光、現象等の電位パラメータの設定値ごとに変わるため、各パラメータの設定値に応じた平均値を用いることにより、各パラメータの設定値に応じた推定値を得ることを可能とし、推定精度を更に向上させることが可能となる。

なお、上述したように、色推定部９０は、画像形成装置１をプリンタから印刷された出力画像上の色を推定するものとして説明したが、プロジェクタ、ディスプレイ等の機器を対象とすることも可能である。例えばプロジェクタでスクリーン上に投影される画像や、ディスプレイ等で表示される画像において測定した色から非測定色を推定することが可能である。この場合には、上述した「実現値」とは、プロジェクタで投影されたスクリーン上の色、ディスプレイ上の色を示す。

上述したように、本発明の実施形態によれば、変動パターンのオーバーフィッティングを抑制し、測定色の少ない場合においても推定精度を保ちながら、測定過程のノイズに対してロバストな推定を行うことが可能である。また、測定色の出力画像上における実現値のバラツキで測定色変動を正規化し、正規化した測定色変動を、推定色と測定色の出力画像上の実現値の相関で変調して推定するため、出力画像における実現値の特性を活かし、推定値の推定精度を高めることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 画像形成装置
２ 画像形成ユニット
３ 現像装置
４ 感光体ドラム
５ 帯電装置
６ 一次転写装置
７ トナーボトル
８ 露光装置
９ 中間転写ベルト
１０ 二次転写ローラ
１１ 定着装置
１２〜１５ 支持ローラ
２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ部
２３ Ａ／Ｄ変換回路
３０ スキャナ
４０ ＦＡＸ
５０ プリントコントローラ
６０ パラメータ設定部
７０ 駆動回路
８０ プロセスエンジン部
９０ 色推定部
９１ 測定値取得手段
９２ 測定色変動値算出手段
９３ 正規化測定色変動値算出手段
９４ 推定色変動値算出手段
９５ 推定値算出手段
１００ ドライブ装置
１１０ 記録媒体
１２０ ネットワーク接続装置

特許第３９４１９３２号公報 特開２００３−３１１９３３号公報 特開２００８−０９２２８８号公報 特表２００８−５２８３４１号公報 特開２００７−１７１９６７号公報

Claims (11)

1. 出力画像から得られる特定色の測定値から、前記出力画像の任意の色の実現値を推定する色推定装置であって、
   前記出力画像から得られる測定対象の色の測定値と予め設定された前記測定対象の色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、前記測定対象の色の測定色変動値を算出する測定色変動値算出手段と、
   前記測定色変動値算出手段により得られる測定色変動値を、前記測定対象の色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定色変動値を算出する正規化測定色変動値算出手段とを有することを特徴とする色推定装置。
2. 前記正規化測定色変動値算出手段により得られた正規化測定色変動値を、前記測定対象の色と推定対象の色との出力画像上における実現値の相関に応じて変調し、前記推定対象の色の推定色変動値を算出する推定色変動値算出手段と、
   前記推定色変動値算出手段により得られた推定色変動値を、予め設定された前記推定対象の色の出力画像上における実現値の平均値に加算し、前記推定対象の色の出力画像上の実現値を算出する推定値算出手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の色推定装置。
3. 前記推定色変動値算出手段は、前記測定対象の色と前記推定対象の色との出力画像上における実現値の共分散行列に前記正規化測定色変動値を積算することを特徴とする請求項２に記載の色推定装置。
4. 前記正規化測定色変動値算出手段は、更に予め設定された測定雑音の大きさに応じて前記測定色変動値を正規化することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の色推定装置。
5. 前記正規化測定色変動値算出手段は、前記測定対象の色の出力画像上における実現値の分散共分散行列と前記測定雑音の分散共分散行列の和の逆行列に前記測定色変動値を積算することを特徴とする請求項４に記載の色推定装置。
6. 前記測定対象の色及び前記推定対象の色の出力画像上における実現値の平均値は、前記画像形成装置による出力画像の形成に係るパラメータ設定値別の平均値であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の色推定装置。
7. 前記測定対象の色及び前記推定対象の色の出力画像上における実現値の平均値は、前記出力画像が形成される紙の種類毎に設定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の色推定装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の色推定装置を備えた画像形成装置。
9. 出力画像から得られる特定色の測定値から、前記出力画像の任意の色の実現値を推定する色推定装置により実現される色推定方法であって、
   前記出力画像から得られる測定対象の色の測定値と予め設定された前記測定対象の色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、前記測定対象の色の測定色変動値を算出する測定色変動値算出手順と、
   前記測定色変動値算出手順により得られる測定色変動値を、前記測定対象の色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定色変動値を算出する正規化測定色変動値算出手順とを有することを特徴とする色推定方法。
10. 出力画像から得られる特定色の測定値から、前記出力画像の任意の色の実現値を推定する色推定プログラムであって、
    コンピュータを、
    前記出力画像から得られる測定対象の色の測定値と予め設定された前記測定対象の色の出力画像上における実現値の平均値とを用いて、前記測定対象の色の測定色変動値を算出する測定色変動値算出手段、及び
    前記測定色変動値算出手段により得られる測定変動値を、前記測定対象の色の出力画像上における実現値のバラツキの大きさに応じて正規化し、正規化測定変動値を算出する正規化測定色変動値算出手段として機能させる色推定プログラム。
11. 請求項１０に記載の色推定プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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