JP2016034755A - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のノズルを備える記録ヘッドを用いて、連続した記録媒体に記録された画像の検査を行う際の高速化及び処理負荷の低減。
【解決手段】 入力画像データをもとにノズル配列方向においてノズル解像度よりも低い解像度の判定用基準データを生成する。そして、判定用基準データと、記録された画像を読み取った読み取りデータとを比較することで、記録された画像に色ムラがあるかどうかを判定する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、記録装置により記録された記録物を検査するための画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。

従来から、記録装置により記録された画像を検査する方法として、記録された画像を読み取った読み取りデータを用いて、色ずれの有無を判定する方法が知られている。

特許文献１には、記録された画像に含まれるランダムな色ムラを検出する方法として、画像データの彩度を用いてモノクロ領域を切り出し、彩度や色の相関に基づいて、スキャナなどで読み取った画像に色ズレが生じているかを判定する方法が記載されている。

特開２００３−２４４４６９号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、画像上の色ずれを検出するため処理を行う解像度によっては、処理負荷が高くなり、色ずれの検出処理に時間がかかってしまうという課題がある。

上記課題を解決するため、本発明は、インクを吐出する複数のノズルが第１方向において第１の解像度で並ぶ記録ヘッドを用いて記録された画像であって、前記第１方向と交差する第２方向に搬送される記録媒体に記録された画像を検査するための画像処理装置であって、画像データに基づいて、前記第１方向における解像度が前記第１の解像度よりも低い第２の解像度である判定用画像データを生成する生成手段と、前記判定用画像データと、前記画像データに基づいて前記記録媒体上に記録された前記画像を読み取った読み取りデータと、を前記第２の解像度で比較することにより、前記画像を検査する検査手段と、を備えることを特徴とする。

このような方法により、比較的低い処理負荷で、画像データと読み取り画像データに基づいて色ずれの検出を行うことができる。また、処理の高速化やデータ転送量の削減を実現することができる。

記録ヘッドと撮像センサと記録媒体を表す概略図 記録ヘッドのノズル配置とセンサのフォトダイオードの配置を表す図 ヘッドシェーディングの概念を説明するための図 ヘッドシェーディングの補正単位説明するための図 ヘッドシェーディング後の吐出量の変化を説明するための図 全体のフローチャートを説明するための図 プリント部のデータフローを説明するための図 画像判定用画像データ生成のデータフローを説明するための図 画像判定用画像データの生成方法を説明するための図 読み取り部のデータフローを説明するための図 画像判定部のデータフローを説明するための図 システム全体構成を説明するための図 システム構成を説明するための図

（第１の実施形態）
（インクジェット記録装置及び撮像センサ）
図１（ａ）及び（ｂ）は、プリント部１０１における複数の記録ヘッド、読取部１２１３、記録媒体１０３を表す概略図である。図１（ａ）は、記録ヘッド１０２、記録媒体１０３及び読取部１２１３の斜視図であり、図１（ｂ）は、記録ヘッド１０２のノズル（吐出口）が形成された吐出口面側から見た平面図である。

本実施形態では、記録ヘッドに設けられたノズルからインクを吐出することにより画像を記録するインクジェットプリンタを用いて説明する。本実施形態のプリンタは、記録媒体としてロール状に巻かれた連続紙を使用する。片面プリント及び両面プリントの両方に対応した高速ラインプリンタであり、例えば、プリントラボのような大量のプリントを行う分野に適している。

プリント部１０１は、記録ヘッド１０２により記録媒体１０３の上に画像を形成するユニットである。記録ヘッド１０２には、図中Ｙ方向に複数のノズルが配列したノズル列が設けられ、各ノズルからインク滴を吐出することにより、図中Ｙ方向と交差するＸ方向に搬送される記録媒体上に画像を記録する。記録ヘッド１０２は、使用が想定される記録媒体のうち、Ｙ方向において最大幅を有する記録媒体に対して１回の搬送で画像を記録することができる。尚、本実施形態において、プリント部１０１は複数色のインクを吐出可能であり、各インク色に対応した複数の記録ヘッド１０２が図中Ｘ方向に並べられている。それぞれシアンインク用記録ヘッド１０２（Ｃ）、マゼンタインク用記録ヘッド１０２（Ｍ）、イエローインク用記録ヘッド１０２（Ｙ）、ブラックインク用記録ヘッド１０２（Ｋ）である。本実施形態では、記録素子として発熱素子を用い、この発熱素子を発熱させることによりインクを吐出する所謂サーマルインクジェット方式を採用する。

尚、インク色数はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色に限られるものではなく、記録ヘッドの数も４つに限定されるものではない。また、本発明を適用可能な記録方法は前述のサーマル方式に限るものではなく、ピエゾ素子を用いる方式、静電素子を用いる方式、ＭＥＭＳ素子を用いる方式等、いずれを採用してもよい。

読取部１２１３は、記録ヘッド１０２により記録媒体１０３に記録された画像や検査パターンをスキャナやカメラ等のセンサ１０５を用いて光学的に読み取るユニットである。これにより、記録ヘッド１０２の各ノズルの吐出状態、記録媒体の搬送状態、画像位置等を検査することができる。

図２は、図１（ｂ）で示した記録ヘッド１０２のノズル配置とセンサ１０５との対応関係を説明するための図である。２０１は、記録ヘッド１０２に設け、所定の配列ピッチで並ぶノズルのられたノズル配置を図示したものであり、１インチあたり１２００ノズルが並ぶように、すなわち１ノズル１ドットの場合、１２００ｄｐｉに相当するノズル解像度でノズル２０３がＹ方向に並んでいる。２０２は、センサ１０５を図示したものである。ナイキストの定理により、ある信号をサンプリングするためには、そのサンプリング解像度の倍の解像度が必要なことから、ノズル単位で処理を行うためには、読み取り素子としてＲＧＢそれぞれのフォトダイオードを２４００個／インチ、すなわち２４００ｄｐｉ相当の間隔で配置する必要がある。従って、本実施形態では、ノズルの配列方向であるＹ方向に沿って２４００ｄｐｉの間隔でフォトダイオードが配置されたセンサ１０５を用いる。尚、センサ１０５は、２４００ｄｐｉの解像度で記録媒体上に記録された画像や検査パターンの読み取りが可能である他、より低い解像度での読み取りも可能である。

（システム構成）
図１３は、本実施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。本実施形態の画像処理装置は、ホストコンピュータにおいてプログラムが実行されることによって実現されるものである。ＣＰＵ１２１８は、ＲＯＭ１２１１に記憶されている情報データや各種プログラムに従って、ＲＡＭ１３０１、操作部１３０２、画像処理部１２０５、モニター１３０３、読取部１２１３、プリント部１０１の各種制御を行う。ＲＯＭ１２１１に記憶されているプログラムとしては、制御プログラムやＯＳ（オペレーティングシステム）、アプリケーションプログラム、色変換処理モジュール、デバイスドライバ等がある。ＲＯＭ１２０５は、ハードディスクや不揮発性メモリからなり、後述する情報およびデータを格納、読み出すための記憶部である。読取部１２１３は、スキャナ１０５が読み取った信号を処理する。ＲＡＭ１３０１は、ＣＰＵ１２１８が動作するに際し、各種制御プログラムや操作部１３０２から入力されるデータの作業領域および一時退避領域として利用することができ、後述するＤＲＡＭ１２０４もこのＲＡＭ１３０１に含まれる。

図１２は、本実施形態におけるシステム全体構成と制御フローを説明するための図である。本実施形態の制御フローは、ＲＯＭ１２１１に記憶されたプログラムをＣＰＵ１２１８が読み出して実行することにより行われる。ここでの画像処理について、後に図６を用いて詳しく説明する。記録装置本体における受信バッファ１２０３は、ホストＰＣ１２０１から受信Ｉ／Ｆ１２０２を介して印刷する入力画像データを受信する。画像処理部１２０５は、受信バッファ１２０３から入力画像データを読み出し、後述する図６のステップ６０３の量子化処理までを行う。そして量子化された画像データを、記録データバッファ１２０６に格納する。また、画像処理部１２０５は、入力画像データに対する画像処理と並行して、判定用の高解像度画像データを生成し、判定用高解像度画像データバッファ１２０７に格納する。

判定用画像データ生成部１２１５は、判定用高解像度画像データバッファ１２０７から判定用の高解像度画像データを読み出し、低解像度化処理を行い、判定用基準画像データを生成する。詳しくは後述するが、ノズルが配列するＹ方向における解像度がノズル解像度よりも低い、判定用基準画像データを生成する。そして、生成された判定用基準画像データを、判定用基準画像データバッファ１２１６に格納する。印字制御部１２１０は、モータ・エンコーダ１２０８から入力され、且つ、モータ・エンコーダ制御部１２０９によって生成された印字タイミング信号に基づいて、インクの吐出または非吐出を示す記録データを生成する。この記録データをプリント部１０１に送信し、記録媒体上に画像を記録する。

読取部１２１３は、記録された画像をセンサ１０５が読みとったセンサ信号を処理し、読み取りデータとして読取画像データバッファ１２１４に格納する。画像判定部１２１７は、判定用基準画像データバッファ１２１６に格納された判定用基準画像データと、読取画像データバッファ１２１４に格納された読み取りデータと、を読み出し、比較する。そして、比較結果に基づいて、記録画像に色ムラがあるかどうかを判定し、判定結果をＣＰＵ１２１８に送信する。

尚、受信バッファ１２０３、判定用高解像度画像データバッファ１２０７、判定用基準画像データバッファ１２１６、記録データバッファ１２０６、読取画像データバッファ１２１４は、本システムのＤＲＡＭ１２０４等のメインメモリの一部である。しかし、必ずしもＤＲＡＭである必要は無く、ＲＡＭの定義の範疇に属するメモリであれば、ＳＲＡＭ等のＤＲＡＭ以外のメモリであっても構わない。

（ヘッドシェーディング処理）
図３及び図４は、ヘッドシェーディング処理（ＨＳ処理）の概念を説明するための図である。図３では、青色の画像を記録する場合を例として説明する。基準となるドット配置３０１は、３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉの単位領域内に配置するシアン（Ｃ）ドットとマゼンタ（Ｍ）ドットはそれぞれ３ドットずつとする。画像３０３は、基準量のシアンドットと基準量のマゼンタドットで記録された青色画像である。一方、記録ヘッド１０２に設けられた各ノズルには製造上のばらつきがあり、これによって吐出されるインク滴の量にもばらつきが生じる。例えば、ドット配置３０２に示すようにシアンノズルからの吐出量が基準量よりも少ない場合、ドット配置３０１と同様に３ドットのインク滴を付与したとしても、単位領域中に付与されるＣインクの量が少なくなる。その結果、記録される画像３０４の色は、赤味がかった青色となり、基準量で記録された青色の画像３０３とは異なる色になってしまう。このような吐出量ばらつきが生じると、入力される画像データの値が同じであっても、記録媒体上に記録される画像においてノズル配列方向に並ぶ単位領域毎に色差が生じ、記録媒体の搬送される方向に連続したスジ状の色ムラができてしまう。

このような吐出量ばらつきに起因する色差に対しては、記録すべき画像データに対して後述するＨＳ処理部７０７において補正処理を行う。ここでは、図３のドット配置３０５のようにシアンドットの数を３ドットから４ドットに調整する。これにより、ヘッドシェーディングによる補正処理が行われた画像データに基づいて記録された画像３０６の色を、基準量で記録された画像３０３と同じ色とすることができる。このように、単位領域毎にそれぞれドット数を調整する補正を行うことで、複数の単位領域間に生じる色差を低減することができる。

次に、補正処理で用いる補正パラメータを生成する処理について図４を用いて説明する。まず、記録ヘッド４０１を用いて吐出量を測定するためのメンテナンスパターンを記録する。このパターンは、記録ヘッド４０１のノズル４０６で構成されるノズル列の（ａ）の部分および（ｂ）の部分、その他複数の異なる部分のノズルによって記録される。このパターンは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのインク色毎に記録され単色パターンである。そしてこれらのパターンをセンサ４０２のＲＧＢのフォトダイオードセンサを利用して読み取り、読取結果を取得する。４０３で示されるのは記録されたパターンのドットの様子であり、ノズル列の（ａ）の部分で記録されたパターンでは４つのドットの大きさは均一であるが、（ｂ）の部分で記録されたパターンではドットの大きさにばらつきがある。ここで読み取られた読み取りデータは、各ノズルに対応する濃度情報４０４である。そして、読み取りデータに基づいて、次に画像を記録する際に吐出量をどれだけ増減させるかを示す補正パラメータを生成する。

尚、１ノズル単位で補正パラメータを用意してもよいが、複数ノズル単位で行うのが一般的である。これは、近年のプリンタは１２００ｄｐｉ程度の高解像度でノズルが配置されている一方、人間の目で視認できる色ムラの大きさや処理負荷を考慮すると、１ノズル単位で補正しなくとも画像形成上は十分に同じ色味を再現することができるからである。従って、記録すべき画像データに対する補正処理は、処理負荷の低減および高速化を行うため、色ムラが視認できない程度の最適な解像度を選択すればよい。本実施形態では、３００ｄｐｉ、すなわち４ノズル単位で補正テーブルを生成し、画像データへフィードバックする。そのために図４のようにノズル列の部分（ａ）、（ｂ）それぞれについて、濃度情報を平均化し、４０５のような３００ｄｐｉ相当の読み取りデータを生成し、この読み取りデータに基づいて補正を行う。このように、リアルタイムに補正パラメータを切り換えながら、複数ノズル単位でヘッドシェーディング処理を行うことで、記録画像における色ムラを低減し、安定して画像を出力することができる。

（本実施形態における特徴構成）
上述したようなヘッドシェーディング処理により、ノズルからの吐出量ばらつきによる色ムラを低減することができる。しかし、ヘッドシェーディング処理を行った後であっても、記録媒体がロール状に巻かれた連続紙に対して画像を記録する場合など、連続して記録を行うと、吐出量が変化してしまう可能性がある。

図５は、連続記録による吐出量変化を示す模式図である。ドット配置５０１は、ヘッドシェーディング後のドット配置であり、画像５０２はドット配置５０１によって記録された色を示す。ヘッドシェーディング処理を行った直後は、基準量で記録された画像と同じ色で記録することができるが、連続して記録し続けると、ドット配置５０３のようにＣドットの吐出量が減少してしまう。すると、単位領域に対してＣインクが付与される量が少なくなり、記録される画像５０４は赤味がかった青色となり、再度色ムラが発生してしまう。

そこで、本実施形態では、記録媒体上に記録すべき画像データに基づいて、ノズルの配列する方向（図中Ｙ方向）における解像度が、ノズルが配列するピッチ（以下、ノズル解像度と呼ぶ）よりも低い判定用基準画像データを生成する。そして、センサ１０５が記録媒体上に記録された画像を読み取った読み取りデータと、判定用基準画像データと、を比較することで、色ムラがあるかどうかを判定する。このような構成により、記録装置を停止させてパターンの記録及び測定をせずとも、連続紙に記録された実画像を読み取りながら、検出精度を下げることなく且つ高速に、記録された画像の検査を行うことができる。

尚、本実施形態では、ノズル解像度が１２００ｄｐｉであるのに対し、判定用基準画像データのＹ方向の解像度を３００ｄｐｉとしている。判定用基準画像データのＹ方向の解像度は、人間の目が色ムラを視認できない程度の解像度であり、ヘッドシェーディング処理の補正単位である３００ｄｐｉと同じ解像度に合わせている。

図６は、本実施形態における全体の制御プログラムに係るフローチャートである。本制御プログラムは、ＲＯＭ１２１１に格納されており、ＣＰＵ１２１８が読み出して実行する。ステップＳ６０１において、記録装置が、ホストＰＣ１２０１から入力画像データを受信する。ステップＳ６０２において、あらかじめ記憶しておいた補正パラメータを用いて、入力画像データに画像処理を行う。ステップＳ６０３において、画像処理後のデータに対し、量子化処理を行う。ステップＳ６０２及びステップＳ６０３の処理については、図７を用いて後述する。ステップＳ６０４において、量子化された画像データをプリント部１０１に送信し、記録媒体の搬送速度に合わせてインクドットを吐出することにより、記録媒体上に画像が記録される。

一方、ステップＳ６０２からステップＳ６０３のフローと並行して、ステップＳ６０５において、判定用の基準画像データを生成する。画像処理された画像データに基づいて解像度変換（平均化）及び精度変換を行い、判定用基準画像データが生成される。これらの処理については、図８乃至図９を用いて後述する。ステップＳ６０６において、生成された判定用基準画像データが画像判定部に送信される。判定用の基準画像データを生成する処理は、必ずしも入力画像データに対する画像処理と並行して同時に行う必要はなく、いずれか一方を先に行う形態であってもよい。

ステップＳ６０７において、読取部１２１３が、記録媒体がセンサ１０５を通過するタイミングに合わせて、記録媒体上に記録された画像を読み取る。本実施形態では、センサ１０５が画像を読み取る読取解像度について、Ｙ方向における読取解像度を、画像の記録解像度、すなわちノズル解像度よりも低い解像度とする。ステップＳ６０８において、読み取ったデータに対し、解像度変換処理（平均化処理）、精度変換処理、輝度濃度変換処理を行い、読み取り画像データを生成する。そして、読み取り画像データを画像判定部に送信する。

ステップＳ６０９において、画像判定部１２１７は、判定用基準画像データ及び読み取り画像データを受信し、２つの画像データを比較することにより、記録された画像について、色ムラが生じているかどうかの検査を行う。ステップＳ６１０において、判定結果をＣＰＵ１２１８に通知する。このような処理フローを、ロール状に巻かれた連続紙に記録する画像単位、あるライン単位、矩形単位等で実施することで、連続して複数の画像を記録している最中に発生した色ムラであっても、検出及び通知を行うことが可能となる。

（入力画像データに対する各種画像処理）
図７は、図６のフローチャート及び図１２にて説明した画像処理、主にステップＳ６０２、ステップＳ６０３、ステップＳ６０４の処理について説明するための図である。まず、ホストＰＣ１２０１から入力画像データを受信バッファ１２０３に受信する。受信バッファ１２０３に受信される入力画像データは、ＪＰＥＧ／ＰＤＦ等いろいろなフォーマットの形態が考えられる。本実施形態では、各フォーマットのデータを展開処理した後の、Ｒ、Ｇ、Ｂの３要素からなるＲＧＢデータを入力画像として受信する。この入力画像データは、Ｘ方向に１２００ｄｐｉ、Ｙ方向に１２００ｄｐｉの解像度である。

画像処理部１２０５は、受信バッファ１２０３からＲＧＢの入力画像データを読み出し、輝度変換部７０３において、ＲＧＢデータをプリンタの色空間に合わせたＲＧＢデータに変換する、色空間変換を行う。次に、ＣＳ部７０４において、カラーシェーディング用テーブルバッファ７０５から補正パラメータを読み出し、色ムラが発生しないように画像を補正するためのカラーシェーディング処理を行う。カラーシェーディング処理は、ヘッドシェーディングによって吐出量を増減させた結果、２次色の色味が変わって色ムラとならないよう、ＲＧＢの３次元で補正処理を行う方法である。ヘッドシェーディングと同様に、ノズルが配列するＹ方向に複数ノズル単位を処理単位とし、処理単位毎に補正パラメータを予め用意しておく。この処理単位のノズル数は、ヘッドシェーディングと同じでもよく、異なっていてもよい。

カラーシェーディング処理がなされた画像データは、輝度濃度変換部７０６において、ＲＧＢデータから、画像の記録に用いるインク色に対応したデータへ変換される。本実施形態では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のインクを用いるため、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４つの要素を含むＣＭＹＫデータに変換する。そして、ＨＳ処理部７０７において、ヘッドシェーディング用テーブルバッファ７０８から補正パラメータを読み出し、ヘッドシェーディング処理を行う。このヘッドシェーディング処理は、インク色毎に行われ、前述したように複数ノズル毎に補正パラメータを適用する。

そして、ガンマ変換部７０９においてガンマ変換を行う。次に、量子化部７１０において、ＣＭＹＫの濃度データから、記録するインクドットの発数を示すデータへの変換する、量子化処理を行う。そして、量子化された量子化データが、記録データバッファ１２０６に格納される。ここで生成される量子化データは、Ｘ方向に１２００ｄｐｉ、Ｙ方向に１２００ｄｐｉの解像度である。そして、不図示の印字タイミング信号に合わせて、量子化データに基づいてインクドットの記録または非記録を示すインデックスデータに展開されたデータが記録データバッファ１２０６から読み出され、プリント部１０１に送信されて画像が記録される。この結果、記録される画像の記録解像度は、記録媒体を搬送するＸ方向において１２００ｄｐｉ、ノズルが配列するＹ方向において１２００ｄｐｉとなる。尚、Ｙ方向の記録解像度は、記録ヘッドのノズル配列密度と同じである。

（判定用基準画像データ生成処理）
次に、図８を用いて、判定用基準画像データ生成処理、主にステップＳ６０５とステップＳ６０６の処理について詳細に説明する。記録すべき画像のデータ処理と並行して、画像処理部１２０５は、ＲＧＢの入力画像データがドットの発数データに変換される直前である、ガンマ変換部７０９の処理後で量子化処理が行われる前の画像データを、判定用画像データ生成部１２１５へ送信する。このガンマ変換部７０９の処理後の画像データは、画像処理が行われた後の最終的な濃度情報を示し、Ｘ方向に１２００ｄｐｉ、Ｙ方向に１２００ｄｐｉの解像度を有する画像データである。判定用画像データ生成部１２１５は、解像度変換部８０１及び精度変換部８０２を備える。

まず、ガンマ変換部７０９から、各種画像処理が行われた後の画像データを受信し、判定用高解像度画像データバッファ１２０７に格納する。この判定用高解像度画像データバッファ１２０７は、ガンマ変換部から送信された画像データの並びが、記録された場合の画像における各画素のノズル配列方向（Ｙ方向）の並び順となっていれば必ずしも必要ではない。画像データの並び順がＸ方向に並ぶ順である場合、バッファ上にデータを格納し、それを読み出し時に、Ｙ方向の順に並ぶように並び替える処理等が必要になる。ここでは、一度、判定用高解像度画像データバッファ１２０７にてデータを受信する。

そして、判定用画像データ生成部１２１５は、解像度変換部８０１における処理に必要な並び順で、判定用高解像度画像データバッファ１２０７から画像データを読み出し、低解像度化処理を行う。本実施形態では、ノズル配列方向（Ｙ方向）の解像度を１２００ｄｐｉから３００ｄｐｉに変換する。これは、ヘッドシェーディング処理の処理単位（３００ｄｐｉ）に合わせたものである。尚、本実施形態ではＹ方向についてのみ低解像度化処理を行うが、記録媒体の搬送方向であるＸ方向の解像度についても、ノズル配列方向と同様に解像度を下げることで、さらに高速処理が可能となる。

次に、精度変換部８０２において、色ムラが検出可能な精度まで画像データのｂｉｔ精度を下げる処理を行う。ホストＰＣから送られてきた画像データは、ＲＧＢそれぞれが８ｂｉｔ（２５６階調）のデータであるが、ここでは６ｂｉｔ（６４階調）に階調数を下げる。これにより、判定用基準画像データと読み取りデータとを比較する際の処理負荷の低減や、メモリ帯域及びデータ量の低減を実現することができる。

解像度変換部８０１及び精度変換部８０２による処理が行われて生成された判定用基準画像データは、判定用基準画像データバッファ１２１６に格納される。この判定用基準画像データバッファ１２１６は、判定用高解像度画像データバッファ１２０７と同様の理由で必ずしも必要ではない。画像判定部が定めた画素順とは異なる場合には、一度、判定用基準画像データバッファ１２１６に判定用基準画像データを格納する必要がある。その後、画像判定部１２１７に判定用基準画像データを送信する。

図９（ａ）は、判定用基準画像データの生成方法を示す模式図である。ガンマ変換部７０９から受信した画像データ９０１において、図中Ｙ方向に連続する画素が示されており、各画素は、Ｙ方向の終わりの画素→Ｘ方向の次のＹ方向の先頭画素…という順に並んでいる。画像データは、Ｙ方向の解像度が１２００ｄｐｉ、Ｘ方向の解像度が１２００ｄｐｉであり、各画素は８ｂｉｔ２５６階調のＣＭＹＫデータである。この画像データに対し、解像度変換部８０１において、Ｙ方向に４画素分を加算し、平均化することにより、低解像度化処理を行う。この結果、Ｙ方向の解像度が３００ｄｐｉ、Ｘ方向の解像度が１２００ｄｐｉである８ｂｉｔの画素データ９０２が生成される。さらに、精度変換部８０２において、各画素８ｂｉｔの画素データ９０２を６ｂｉｔに精度変換することで、判定用基準画像データ９０３が生成される。

図９（ｂ）は、解像度変換部８０１における解像度変換処理を示す図である。解像度変換部８０１は、Ｙ方向に連続しているデータを順次４画素単位で受信し、例えば１００、１２０、１３０、１５０という濃度情報の４画素を平均化し、１２５が得られる。次の１４０、１４５、１５５、１６０という濃度情報の４画素を平均化すると１５０が得られる。このように、平均値を算出することで、３００ｄｐｉ単位の濃度情報を得ることができる。

図９（ｃ）は、精度変換部８０２における変換処理を示す図である。精度変換部８０２は、解像度変換された３００ｄｐｉの画素データを受信し、８ｂｉｔで１２５、１５０、１７５、６３という濃度情報の画素データの下位２ｂｉｔを削除する。この結果、３１、３７、４３、１５という３００ｄｐｉ／６ｂｉｔの濃度情報に変換される。

（読取部における処理）
図１０は、読取部１２１３における処理を説明するための図である。読取部１２１３は、画像データを記録した記録媒体の搬送速度に合わせて、センサ１０５が読み取ったデータを受信する。シェーディング補正部１００１において、撮像系の特性による輝度ムラに対して一様な明るさの画像になるように補正を行う。次に、ガンマ変換部１００２において、センサ１０５の色空間をプリンタの色空間と同一になるよう補正を行う。そして、読取画像データバッファ１２１４に補正されたＲＧＢの読み取りデータを格納する。

（判定用基準画像と読取画像の判定処理）
図１１は、画像判定部１２１７の処理について説明するための図である。センサ１０５によって読み取られ、読取部１２１３において各種処理がなされた読み取りデータは、読取画像データバッファ１２１４に格納されている。また、判定用画像データ生成部１２１５において生成された判定用基準画像データは、判定用画像データバッファ１２１６に格納されている。尚、読取画像データバッファ１２１４に格納された読み取りデータはＲＧＢデータであり、判定用画像データバッファ１２１６に格納された判定用基準画像データはＣＭＹＫデータであるため、同じ画像フォーマットに合わせる必要がある。そこで、読み取りデータを画像判定部１２１７における輝度濃度変換部１１０１においてＣＭＹＫデータに変換し、その上で、図８及び図９を用いて説明した処理と同様に、解像度変換部１１０２で解像度変換処理を行い、精度変換部１１０３で精度変換処理を行う。そして、読取部１２１３において、判定用基準画像データと、各種変換処理が行われた読み取り画像データを比較し、色ムラが生じているかどうかを判定する。判定結果を、記録装置本体のシステムをまとめるＣＰＵ１２１８に通知する。これにより、ＣＰＵ１２１８は、記録された実画像の検査結果に基づき、色ムラが発生したと判断された場合に記録動作を停止する、もしくは、補正処理に用いる補正パラメータを変更して記録を続ける等の制御をすることが可能となる。また、色ムラが発生した可能性のある画像を示す情報を不図示の通知手段を用いてユーザーに通知してもよく、補正パラメータの再生成処理を促す旨の情報を通知してもよい。尚、記録を続ける際には、判定用基準画像データと読み取りデータとを比較した結果に基づいて補正パラメータを変更し、読み取った実画像よりも後に記録される画像に対して変更後の補正パラメータを用いて補正処理を行う。

尚、画像比較判定部１１０４における判定用基準画像データと読み取り画像データとの比較方法と、比較結果に基づいて色ムラの有無を判定する方法について、以下に一例を挙げて説明する。読み取りデータの注目画素の画素値と、この注目画素に対応する判定用基準画像データの画素値の差分を取り、画像単位、ページ単位等、判定処理を行う処理単位に含まれる全画素について差分値を算出する。本実施形態では、判定用基準画像データと画像データはいずれも６ｂｉｔのＣＭＹＫデータであり、ＣＭＹＫそれぞれについて差分をとる。そして、算出した差分値を予め定めた閾値と比較する。この比較結果に基づいて記録された画像に色ムラがあるかどうかを判定するが、判定方法としては以下のような方法が考えられる。例えば、判定処理の処理単位に含まれる全画素のうち、差分値が閾値を超える画素が１画素でも含まれれば色ムラがあると判定する。もしくは、差分値が閾値を超える画素が予め設定した数以上含まれれば色ムラがあると判定する。

また、１つの画像において、判定処理を行う単位をさらに細かく分割してもよい。例えば、判定処理の処理単位をＸ方向に連続する１ラスタ分の画素列とし、１ラスタ分の画素列の中で、差分値が閾値を超える画素が１画素以上もしくは予め設定した数以上含まれれば、記録画像に色ムラがあると判定する。また、１ラスタ分の画素列の中で、差分値が閾値を超える画素が予め設定した数以上連続して含まれれば、記録画像に色ムラがあると判定してもよい。このように、Ｘ方向に連続する画素からなるラスタ毎に判定処理を行うことで、色ムラが生じている位置情報を取得することができる。これにより、判定処理後の補正パラメータ生成処理において、パターンの記録及び測定を行う領域を、色ムラが生じていると判定された位置のみもしくはその近傍領域のみに限定する等、処理負荷を低減することができる。また、ＣＭＹＫのインク色毎に判定を行うことによって、色ムラが生じていると判定されたインク色についてのみ、補正パラメータを再生成することで、全てのインク色についてパターンの記録及び測定を行う場合に比べて処理負荷を低減することができる。

また、読取画像データバッファ１２１４は、判定用高解像度画像データバッファ１２０７と同様の理由で、必ずしも必要ではない。上記の実施形態では、読み取った画像データおよび判定用画像データに対してＹ方向における画像の解像度を下げる処理を行った。一方Ｘ方向に対しては、色ムラ検出の正確性の観点から、画像の解像度を下げる処理は行っていない。

ここで、本実施形態の画像処理装置において記録ヘッド１０２のノズルの吐出不良に起因するスジのように、搬送方向（図中Ｘ方向）に連続する色ムラを検出し、吐出不良のノズルを特定する場合について説明する。この場合には、Ｙ方向においては吐出不良検知用のパターンをノズルのＹ方向における配列ピッチの半分を超えるピッチ相当の解像度で読み取った画像データを取得することが望ましい。例えば記録ヘッド１０２のノズルの配列ピッチが１２００ノズル／１インチであれば、画像判定部１２１７は、６００ノズル／１インチ相当の解像度すなわち６００ｄｐｉより高い解像性の読み取り画像データを得ることが望ましい。そしてこれに対応するような画像解像度の判定用基準画像データを記録用の画像データから判定用画像データ生成部１２１５にて生成し、画像判定部１２１７にて読み取り画像データと比較するとよい。このようにすることで、ノズルを１つずつ識別して検査しやすい。そのような観点では、吐出不良検知の際には、読み取り画像データと判定用基準画像データとの両方において、ノズル解像度相当あるいはそれより高い解像度の画像を用いることが望ましい。判定用基準画像データと読み取り画像データとを比較した結果、読み取り画像の特定ノズルに対応する輝度が所定の値を超えた高い場合、画像判定部１２１７は、特定ノズルを吐出不良であると判定し、ＣＰＵ１２１８へその旨を送信する。それを受けて、ＣＰＵ１２１８は不図示のメンテナンスユニットに記録ヘッドのメンテナンスを行わせたり、ユーザーにメンテナンスの実行を促すような内容をモニターに表示させたりする制御を行う。一方、吐出不良検知の際には、Ｘ方向において、読み取った後の画像データに対して低解像度化処理を行って処理の高速化を図ることが可能である。

上述したような、Ｘ方向における低解像度化処理を行うためには、Ｙ方向に連続する形で読取画像データバッファ１２１４に画像データを格納する。そして、オフセットをかけてデータを読み出すことで、Ｘ方向に連続するようにデータを読み出すことができ、処理の高速化やメモリ帯域の軽減が可能となる。

尚、本実施形態では、記録された画像をセンサ１０５で読み取る際のＹ方向の解像度をノズル解像度（１２００ｄｐｉ）よりも低い解像度（６００ｄｐｉ）で読み取り、さらに、画像判定部１２１７の解像度変換部１１０２において３００ｄｐｉに変換する。本発明はこれに限るものではない。本実施形態のセンサ１０５は、ノズル解像度よりも高い２４００ｄｐｉの解像度でフォトダイオードを備えるものであり、ノズル解像度と同じもしくはより高い解像度で読み取り、その後、低解像度化処理を行う形態であってもよい。また、センサ１０５が、３００ｄｐｉの解像度でデータを読み取る形態であってもよく、その場合は、画像判定部における低解像度化処理は不要である。

以上のように、本実施形態では、入力画像データと記録された画像を読み取った画像データに基づき、ノズルの配列する解像度よりも低い解像度となるように、判定用基準画像データと読み取りデータを生成し、色ムラ判定を行った。このような構成により、判定処理時の処理負荷やデータ転送量を減らすとともに高速化することができるため、システム全体の画像判定を高速化することが可能となる。また、記録された画像をセンサが読み取る際の読取解像度をノズル解像度よりも低くすることで、読み取り速度の高速化や読み取りデータの処理負荷の軽減を実現できる。また、判定時の解像度をヘッドシェーディングの補正単位に合わせることで、人間の目で視認できる解像度の色ムラの有無を判定することができるだけでなく、判定後に行う補正パラメータ再生成処理における処理負荷を低減することも可能となる。

また、色ムラを判定する専用のメンテナンスパターンではない実画像の画像データと、記録された画像の読み取りデータを用いて色ムラを判定するため、専用のパターンを記録するためのインクおよび記録媒体が削減でき、ランニングコストの低減に繋がる。

尚、本実施形態では、ノズルが配列するＹ方向の解像度をノズル解像度よりも低くすることにより、色ムラの検出精度を下げることなく、高速に処理することを可能とした。さらに、記録媒体の搬送方向であるＸ方向における記録解像度、すなわちノズルからインクドットを吐出するためのデータ解像度よりも低い解像度となるような処理を追加してもよい。これにより、画像を読み取る際に、複数の原因に起因する色ムラを高速かつ高精度に検出することが可能となる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

１０１ プリント部
１０２ 記録ヘッド
１０３ 記録媒体
１０５ センサ

Claims (14)

1. インクを吐出する複数のノズルが第１方向において第１の配列ピッチ解像度で並ぶ記録ヘッドを用いて記録された画像であって、前記第１方向と交差する第２方向に搬送される記録媒体に記録された画像を検査するための画像処理装置であって、
   画像データに基づいて、前記第１方向における画像の解像度が前記第１の配列ピッチ相当の第１の解像度よりも低い第２の解像度である判定用画像データを生成する生成手段と、
   前記判定用画像データと、前記画像データに基づいて前記記録媒体上に記録された前記画像を読み取った読み取りデータと、を前記第２の解像度で比較することにより、前記画像を検査する検査手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 記録媒体上で前記第１方向に並ぶ複数の領域の色差を低減するための複数の補正パラメータであって、前記第２の解像度の処理単位毎に設けられた複数の補正パラメータを用いて前記入力画像データに対して補正処理を行う補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記記録ヘッドを用いて記録されたパターンの読取結果に基づいて、前記複数の補正パラメータを生成するパラメータ生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記補正手段は、前記検査手段による検査結果に基づいて変更した補正パラメータを用いて、前記画像の後に記録すべき画像の画像データに対して補正を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
5. 前記記録ヘッドは、複数色のインクにそれぞれ対応する複数のノズル列を備え、
   前記判定用画像データは、前記複数色のインクにそれぞれ対応する複数の要素を含むデータであり、
   前記読み取りデータは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各要素を含むデータであり、
   前記検査手段は、前記読み取りデータを前記複数色のインクにそれぞれ対応する複数の要素を含むデータに変換し、変換された前記読み取りデータと前記判定用画像データとを比較することにより、前記画像を検査することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記複数色のインクは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを含み、
   前記判定用画像データは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各データを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記読み取りデータは、前記第１方向において前記第２の解像度よりも高い読取解像度で前記画像を読み取ったデータであり、
   前記検査手段は、前記画像を読み取ったデータの前記第１方向における解像度を、前記第２の解像度に変換することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記読み取りデータは、前記第１方向において前記第２の解像度で読み取ったデータであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記画像を読み取るためのセンサをさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載の画像処理装置。
10. 前記検査手段による検査結果に関する情報をユーザーに通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記記録ヘッドを用いて前記画像を記録するための記録手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 前記生成手段により生成される前記判定用画像データの階調数は、前記入力画像データの階調数より低いことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. インクを吐出する複数のノズルが第１方向において第１の配列ピッチで並ぶ記録ヘッドを用いて記録された画像であって、前記第１方向と交差する第２方向に搬送される記録媒体に記録された画像を検査するための画像処理方法であって、
    画像データに基づいて、前記第１方向における解像度が前記第１の配列ピッチ相当の第１の解像度よりも低い第２の解像度である判定用画像データを生成する生成工程と、
    前記判定用画像データと、前記画像データに基づいて前記記録媒体上に記録された前記画像を読み取った読み取りデータとを前記第２の解像度で比較することにより、前記画像を検査する検査工程と、
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
14. コンピュータに請求項１３に記載の画像処理方法を実行させるためのプログラム。

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