JP2020138381A - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】小ドットにおいても、着弾位置を高精度に取得できるようにする。【解決手段】本発明の画像処理装置は、プリント画像出力装置（２１１）のノズルから吐出されるインク滴により異なる複数のサイズのドットが形成された画像のスキャン画像を取得するスキャン画像取得部（３０１）と、スキャン画像から、複数のサイズのドットのうち、スキャン画像の１画素よりもサイズの大きい大ドットの着弾位置を導出する大ドット着弾位置算出部（３０２）と、大ドットの着弾位置から、複数のサイズのドットの内、スキャン画像の１画素以下のサイズの小ドットのずれ量を推定する小ドットヨレ量推定部（３０４）と、小ドットのずれ量から、小ドットの着弾位置を導出する小ドット着弾位置算出部（３０５）を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェットプリンタにおけるスジムラの発生要因を解消するための技術に関する。

記録媒体の同一画像領域に対し記録ヘッドを一度だけ相対走査させることで画像を記録するシングルパス記録方式では、同一画像領域に対し記録ヘッドを複数回、相対走査させて画像を記録するマルチパス記録方式に比べて、高速に画像を出力することができる。

但し、シングルパス記録方式では、インクジェット記録ヘッドの近傍ノズルで記録されるドット同士が、紙面上で重複せずに記録され、結果、相対走査させる方向に対して白スジとして現れる可能性が高くなる。具体的には、インク滴の着弾位置がノズル方向に対して大きくよれる場合、隣接ノズル同士のインク滴の着弾位置が互いに離れた方向によれる場合、或いは、ドットの大きさが極端に小さくなる場合等に、ドット同士が重複せず白スジとして現れやすい。

そこで、この白スジを補償するために、特許文献１には、階調パッチの上下に配置した縦万線パターンから各ノズルで吐出したドットの着弾位置を取得し、取得した着弾位置に対応する階調パッチの濃度を調整する方法が開示されている。

特開２００５−１４１２３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、スキャナ画素サイズ以下のドット（以下、小ドットと記す）で形成された縦万線パターンが、スキャナの１画素のみで検出された場合、１画素内のどの位置に着弾したかを正確に取得することができない。そのため、白スジを高精度に補償することができない。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、小ドットにおいても、着弾位置を高精度に取得できるようにすることを目的とする。

本発明の画像処理装置は、画像形成装置のノズルから吐出されるインク滴により異なる複数のサイズのドットが形成された画像のスキャン画像を取得する画像取得手段と、前記スキャン画像から、前記複数のサイズのドットのうち、前記スキャン画像の１画素よりもサイズの大きい大ドットの着弾位置を導出する第１の着弾位置導出手段と、前記大ドットの着弾位置から、前記複数のサイズのドットの内、前記スキャン画像の１画素以下のサイズの小ドットのずれ量を推定するずれ量推定手段と、前記小ドットのずれ量から、前記小ドットの着弾位置を導出する第２の着弾位置導出手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、小ドットにおいても、着弾位置を高精度に取得できる。

スキャンするチャート画像を示す図である。 画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。 画像処理装置の機能構成を示す図である。 画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。 大ドット着弾位置算出部における処理の手順を示すフローチャートである。 ノズルとスキャナの配置関係を示す図である。 スキャナ−ヘッド位相算出部における処理の手順を示すフローチャートである。 小ドットヨレ量推定部における処理の手順を示すフローチャートである。 大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴを示す図である。 小ドット着弾位置算出部における処理の手順を示すフローチャートである。 大ドットの着弾位置を示す図である。 隣り合うノズル間における大ドットの着弾位置の間隔をヒストグラムとして示す図である。 小ドット着弾位置算出部における処理の手順を示すフローチャートである。 小ドットの着弾位置を示す図である。 画像処理装置における処理の手順を示すフローチャートである。 小ドット着弾位置算出部における処理の手順を示すフローチャートである。 小ドットヨレ量推定部における処理の手順を示すフローチャートである。 小ドット着弾位置算出部における処理の手順を示すフローチャートである。 小ドットヨレ量推定部における処理の手順を示すフローチャートである。 分割ノズル領域を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。その他、補足として、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。

［実施形態１］
本実施形態では、図１に示される、大ドットにより形成された縦万線１０１と、小ドットにより形成された縦万線１０２のチャート画像を用いて、小ドットを形成する上で各ノズルから吐出されるインク滴の着弾位置を高精度に取得する方法について説明する。なお、ここで、大ドットとは、スキャン画像の１画素よりもサイズの大きいドットのことである。また、以下において、小ドットを形成する上で各ノズルから吐出されるインク滴の着弾位置を、単に小ドットの着弾位置と称する。同様に、大ドットを形成する上で各ノズルから吐出されるインク滴の着弾位置を、単に大ドットの着弾位置と称する。

その他、本実施形態において、画像出力装置（画像形成装置）は、シングルパス記録方式の画像出力装置であり、Ｘ軸方向にｎ個のノズルが並んだ記録ヘッドを有し、Ｙ軸方向に用紙を搬送させて画像を出力する。加えて、出力画像の搬送先には、Ｘ軸方向にｎ個のセンサが並んだスキャナが配置され、スキャン画像を取得することができる。

次に、図２を用いて、本実施形態に係る画像処理装置２００のハードウェア構成について説明する。画像処理装置２００は、そのハードウェア構成として、入力部２０１、表示部２０２、記憶部２０３、ＣＰＵ２０４、ＲＯＭ２０５、ＲＡＭ２０６、通信部２０７、プリント画像出力部２０８を備える。

ＣＰＵ２０４は、ＲＡＭ２０６をワークメモリとして、ＲＯＭ２０５や記憶部２０３に格納されたＯＳ（Operating System）や各種プログラムを実行し、システムバス２０９を介して後述する構成を制御する。

入力部２０１は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のシリアルバスインタフェイスである。入力部２０１には、キーボードやマウスの入力デバイス、メモリカードリーダ、ディジタルカメラやスキャナ等の画像入力デバイスが接続される。ＣＰＵ２０４は、入力部２０１を介してユーザ指示や画像データ等の入力を制御し、モニタである表示部２０２にグラフィカルユーザインタフェイス（ＧＵＩ）、画像、処理経過や処理結果等を表示するように制御する。

記憶部２０３は、各種プログラムや様々なデータを格納するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の記録媒体である。記憶部２０３に格納されるプログラムには、後述する画像処理を実現するためのプログラムが含まれる。

通信部２０７は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｐ２Ｐ等の有線又は無線のネットワーク２１０に接続するためのネットワークインタフェイスである。プリント画像出力部２０８は、ＵＳＢ等のシリアルバスインタフェイスであり、シリアルバスに接続されたプリント画像出力装置２１１やメモリカードライタに画像データ等を出力する。

ＣＰＵ２０４は、通信部２０７を介して、ネットワーク２１０上のサーバ装置や他のコンピュータ機器と通信を行う。ＣＰＵ２０４は、例えば、ネットワーク２１０上のサーバ装置や他のコンピュータ機器等から様々なプログラムやデータを受け取って処理を実行したり、処理結果のデータをネットワーク２１０上のサーバ装置や他のコンピュータ機器に提供したりする。

なお、ＣＰＵ２０４が通信部２０７を介して通信可能なコンピュータ機器にはプリント画像出力装置２１１も含まれ、ＣＰＵ２０４は、通信部２０７を介して、プリント画像出力装置２１１に画像データを出力することもできる。

以上、画像処理装置２００のハードウェア構成について説明したが、画像処理装置２００は、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォン等のコンピュータ機器に後述する画像処理を実現するためのプログラムを供給することで実現される。例えば、画像処理装置２００としてタブレットやスマートフォンが利用される場合、表示部２０２は、タッチスクリーン機能を有していてもよく、その場合、ユーザ指示を入力する入力部２０１としても機能する。

また、図２では、画像処理装置２００とプリント画像出力装置２１１が別体に構成された例を示しているが、画像処理装置２００とプリント画像出力装置２１１を一体に構成した画像出力装置にも適用することができる。

次に、図３を用いて、本実施形態に係る画像処理装置２００の機能構成について説明する。なお、図３に示す機能構成は、その機能を実現するためのプログラムを図２に示す画像処理装置２００に供給し、画像処理装置２００がそのプログラムを実行することで実現される。画像処理装置２００は、その機能として、スキャン画像取得部３０１、大ドット着弾位置算出部３０２、スキャナ−ヘッド位相算出部３０３、小ドットヨレ量推定部３０４、小ドット着弾位置算出部３０５を備える。

スキャン画像取得部３０１は、入力部２０１を介して、スキャン画像を取得する。スキャン画像取得部３０１は、取得したスキャン画像を大ドット着弾位置算出部３０２に出力する。大ドット着弾位置算出部３０２は、第１の着弾位置導出手段の一例であり、スキャン画像上の大ドットにより形成された縦万線のチャート画像を用いて、大ドットの着弾位置を算出する。大ドット着弾位置算出部３０２は、算出（導出）した大ドットの着弾位置を、スキャナ−ヘッド位相算出部３０３、及び小ドットヨレ量推定部３０４に出力する。なお、大ドット着弾位置算出部３０２は、プリント画像出力装置２１１の調整のため、算出した大ドットの着弾位置を、プリント画像出力部２０８を介して、プリント画像出力装置２１１にも出力する。

スキャナ−ヘッド位相算出部３０３は、位相導出手段の一例であり、大ドットの着弾位置から、スキャナ−ヘッド位相を算出する。スキャナ−ヘッド位相算出部３０３は、算出したスキャナ−ヘッド位相を、小ドット着弾位置算出部３０５に出力する。小ドットヨレ量推定部３０４は、ずれ量推定手段の一例であり、入力部２０１を介して入力された、大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴ（Look Up Table）と、大ドットの着弾位置のヨレ量（ずれ量）から、小ドットのヨレ量を推定する。小ドットヨレ量推定部３０４は、推定した小ドットのヨレ量を小ドット着弾位置算出部３０５に出力する。小ドット着弾位置算出部３０５は、第２の着弾位置導出手段の一例であり、小ドットの着弾位置を算出する。なお、小ドット着弾位置算出部３０５は、プリント画像出力装置２１１の調整のため、算出した小ドットの着弾位置を、プリント画像出力部２０８を介して、プリント画像出力装置２１１に出力する。

（画像処理装置２００における画像処理の手順）
次に、図４のフローチャートを用いて、画像処理装置２００における画像処理の手順について説明する。なお、フローチャートの説明における記号「Ｓ」は、ステップを表すものとする。この点、以下のフローチャートの説明においても同様とする。

Ｓ４０１において、スキャン画像取得部３０１が、図１に示されるスキャン画像を取得する。なお、本実施形態では、スキャン画像として、８ｂｉｔのグレースケール画像データ形式で、輝度に対して画素値が線形になるようにガンマ変換が施された画像を取得する。また、取得されたスキャン画像は、例えば、ＲＡＭ２０６等の所定の記憶領域に記憶される。

Ｓ４０２において、大ドット着弾位置算出部３０２は、スキャン画像上の大ドットにより形成された縦万線のチャート画像を用いて、大ドットの着弾位置を算出する。本実施形態において、大ドットにより形成された縦万線は図６の符号６０１のように示され、また、大ドットはスキャナの複数画素に跨り検出されるので、大ドット着弾位置算出部３０２は大ドットの着弾位置を高精度に算出することができる。なお、大ドット着弾位置算出処理の詳細は、図５を用いて後述する。また、算出された大ドットの着弾位置は、所定の記憶領域に記憶される。

Ｓ４０３において、スキャナ−ヘッド位相算出部３０３は、大ドットの着弾位置から、スキャナ−ヘッド位相を算出する。本実施形態において、スキャナの各センサと記録ヘッドの各ノズルは同じ間隔でｎ個並べて配置されている。スキャナ−ヘッド位相算出部３０３は、スキャナのセンサ１と記録ヘッドのノズル１間の距離ｄをスキャナ−ヘッド位相として算出する。なお、スキャナ−ヘッド位相算出処理の詳細は、図７を用いて後述する。また、算出されたスキャナ−ヘッド位相は、所定の記憶領域に記憶される。

Ｓ４０４において、小ドットヨレ量推定部３０４は、大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴと、大ドットのヨレ量から、小ドットのヨレ量を推定する。なお、小ドットのヨレ量推定処理の詳細は、図８を用いて後述する。また、推定された小ドットのヨレ量は、所定の記憶領域に記憶される。本実施形態において、小ドットヨレ量推定部３０４は、図９に示されるような、高倍率の顕微鏡等で取得した高分解能な大ドットと小ドットの着弾位置から予め生成しておいたＬＵＴを用いて、大ドットのヨレ量から小ドットのヨレ量を推定する。

図９に示されるＬＵＴにおいて、横軸Ｔは各ノズルの吐出口のｘ座標を原点とした場合の大ドットの着弾位置のＸ軸方向のヨレ量であり、縦軸ｔは各ノズルの吐出口のｘ座標を原点とした場合の小ドットの着弾位置のＸ軸方向のヨレ量である。また、図９に示されるＬＵＴにおいて、曲線ｆ（Ｔ）は、大ドットのヨレ量と小ドットのヨレ量から算出される曲線である。その他、補足として、吐出ドットサイズが小さいほど、記録ヘッド内の気流の影響を受けやすくなるため、小ドットのヨレ量は大ドットのヨレ量よりも大きくなる。

Ｓ４０５において、小ドット着弾位置算出部３０５は、小ドットの着弾位置を算出する。本実施形態において、小ドットにより形成された縦万線は図６の符号６０２のようにスキャン画像の１画素以下のサイズで示され、小ドット着弾位置算出部３０５は、小ドットの着弾位置を算出する。なお、小ドットの着弾位置算出処理の詳細は、図１０を用いて後述する。また、算出された小ドットの着弾位置は、所定の記憶領域に記憶される。画像処理装置２００は、以上の処理（即ち、Ｓ４０１からＳ４０５までの処理）を実行することで、図４に示す処理を終了する。

（大ドット着弾位置算出部３０２における処理）
次に、図５のフローチャートを用いて、上述のＳ４０２の大ドットの着弾位置算出処理の詳細について説明する。Ｓ５０１において、大ドット着弾位置算出部３０２は、ノズル番号ｉをｉ＝１に初期化する。

Ｓ５０２において、大ドット着弾位置算出部３０２は、スキャン画像から、ノズル番号ｉのノズルからインク滴を吐出することにより形成した大ドット（以下、ノズル番号ｉの大ドットと称する）により縦万線画像を生成する。本実施形態において、大ドット着弾位置算出部３０２は、図１１（ａ）に示されるように、Ｍ×Ｌ（ｐｉｘｅｌ）の縦万線画像を生成する。なお、この生成された縦万線画像は、所定の記憶領域に記憶される。

Ｓ５０３において、大ドット着弾位置算出部３０２は、ノズル番号ｉの大ドットの縦万線画像を、Ｙ軸方向に平均した画像をラインプロファイルとして算出する。具体的には、大ドット着弾位置算出部３０２は、図１１（ａ）に示されるＭ×Ｌ（ｐｉｘｅｌ）の縦万線画像をＹ方向に平均することにより、図１１（ｂ）に示されるＭ×１（ｐｉｘｅｌ）の画像をラインプロファイルとして算出する。なお、この算出されたラインプロファイルは、所定の記憶領域に記憶される。また、以下において、ノズル番号ｉの大ドットの縦万線画像から算出したラインプロファイルを、単にノズル番号ｉの大ドットのラインプロファイルと称する。

Ｓ５０４において、大ドット着弾位置算出部３０２は、ノズル番号ｉの大ドットのラインプロファイルから、下式（１）に従って、ラインプロファイルの重心位置を算出する。

上式（１）において、Ｘ_iはノズル番号ｉの大ドットのラインプロファイルの重心位置であり、Ｉ（ｊ）はラインプロファイルにおける画素位置（ｊ，１）の画素値である。また、算出されたノズル番号ｉの大ドットのラインプロファイルの重心位置は、所定の記憶領域に記憶される。

ここで、ラインプロファイルは図１１（ｃ）のように示され、大ドット着弾位置算出部３０２は、ノズル番号ｉの大ドットのラインプロファイルの重心位置Ｘ_iを算出する。図１１（ｃ）に示されるラインプロファイルにおいて、横軸はラインプロファイルのＸ軸方向の画素位置、縦軸はラインプロファイルにおける画素位置（ｊ，１）の画素値Ｉ（ｊ）を階調反転した値を示している。上述のように大ドットはスキャナの複数画素に跨り検出されるので、大ドット着弾位置算出部３０２は、重心位置をサブピクセル精度で算出することができる。

Ｓ５０５において、大ドット着弾位置算出部３０２は、ノズル番号ｉを、ｉ＝ｉ＋１に更新する。Ｓ５０６において、大ドット着弾位置算出部３０２は、ノズル番号ｉに関して、ｉ＞ｎを充足するか否かを判定する。判定の結果、ノズル番号ｉに関して、ｉ＞ｎを充足する場合、大ドット着弾位置算出部３０２は、全てのノズルに対して大ドットの着弾位置を算出したと判定し、図５に示す処理を終了する。また、ノズル番号ｉに関して、ｉ＞ｎを充足しない場合、大ドット着弾位置算出部３０２は、処理をＳ５０２に返す。

（スキャナ−ヘッド位相算出部３０３における処理）
次に、図７のフローチャートを用いて、スキャナ−ヘッド位相算出部３０３における処理の手順について説明する。Ｓ７０１において、スキャナ−ヘッド位相算出部３０３は、下式（２）に従って、スキャナにより取得されたスキャン画像の画素と記録ヘッドのノズル間の位置ずれをスキャナ−ヘッド位相ｄとして算出する。

上式（２）において、Ｘ_iはノズル番号ｉの大ドットの着弾位置である。また、Ｘ_dpiはノズル間隔の設計値であり、本実施形態において、Ｘ_dpi＝２５．４／１２００（ｍｍ）である。

図１２は、隣り合うノズル間における大ドットの着弾位置の間隔を、全ノズルのヒストグラム分布として示したものである。各ノズルから吐出されるインク滴は吐出角度や吐出速度等のバラツキによってずれて着弾するため、図１２に示されるように、隣り合うノズル間における大ドットの着弾位置の間隔は、ノズル間隔の設計値Ｘ_dpiを中心に等方的に分布する。

図１２において、横軸は隣り合うノズル間における大ドットの着弾位置の間隔ΔＸであり、縦軸は各大ドットの着弾位置の間隔に対する分布数Ｎである。また、ΔＸ_aveは大ドットの着弾位置の間隔の平均値であり、上述のように、隣り合うノズル間における大ドットの着弾位置の間隔は、ノズル間隔の設計値Ｘ_dpiを中心に等方的に分布するため、ΔＸ_ave≒Ｘ_dpiとなる。したがって、各ノズルのスキャン画像から算出した大ドットの着弾位置Ｘ_iと、ノズル間隔の設計値から算出した着弾位置Ｘ_dpi（ｉ−１）との二乗誤差を最小にする位相ｄが、スキャナ−ヘッド位相となる。なお、算出されたスキャナ−ヘッド位相ｄは、所定の記憶領域に記憶される。

（小ドットヨレ量推定部３０４における処理）
次に、図８のフローチャートを用いて、上述のＳ４０４の大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴと、大ドットのヨレ量から、小ドットのヨレ量を推定する処理の詳細について説明する。Ｓ８０１において、小ドットヨレ量推定部３０４は、所定の記憶領域に記憶しておいた大ドットヨレ量から推定した小ドットのヨレ量を、大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴとして取得する。本実施形態では、図９に示されるような、高倍率の顕微鏡等で取得した高分解能な大ドットと小ドットの着弾位置から予め生成しておいた変換特性値を大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴとして取得する。なお、取得された大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴは、所定の記憶領域に記憶される。Ｓ８０２において、小ドットヨレ量推定部３０４は、取得した大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴを用いて、大ドットのヨレ量から小ドットのヨレ量を推定する。

（小ドット着弾位置算出部３０５における処理）
次に、図１０のフローチャートを用いて、上述のＳ４０５の小ドットの着弾位置算出処理の詳細について説明する。Ｓ１００１において、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉをｉ＝１に初期化する。Ｓ１００２において、小ドット着弾位置算出部３０５は、Ｓ４０３で算出されたスキャナ−ヘッド位相ｄを取得する。

Ｓ１００３において、小ドット着弾位置算出部３０５は、Ｓ４０４で推定された小ドットのヨレ量を取得する。Ｓ１００４において、小ドット着弾位置算出部３０５は、スキャナ−ヘッド位相、取得したノズル番号ｉの小ドットのヨレ量から、下式（３）に従って、ノズル番号ｉのノズルからインク滴を吐出することにより形成した小ドットの着弾位置を算出する。なお、以下において、ノズル番号ｉのノズルからインク滴を吐出することにより形成した小ドットを、単にノズル番号ｉの小ドットと称する。

上式（３）において、ｘ´_iはノズル番号ｉの小ドットの着弾位置である。ｆ（Ｔ_i）は大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴにより変換されたノズル番号ｉの小ドットヨレ量であり、Ｔ_iはノズル番号ｉの大ドットのヨレ量である。また、Ｘ_dpiはノズル間隔の設計値であり、ｄはスキャナ−ヘッド位相である。なお、推定されたノズル番号ｉの小ドットの着弾位置は、所定の記憶領域に記憶される。

Ｓ１００５において、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉを、ｉ＝ｉ＋１に更新する。Ｓ１００６において、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉに関して、ｉ＞ｎを充足するか否かを判定する。判定の結果、ノズル番号ｉに関して、ｉ＞ｎを充足する場合、小ドット着弾位置算出部３０５は、全てのノズルに対して小ドットの着弾位置を算出したと判定し、図１０に示す処理を終了する。また、ノズル番号ｉに関して、ｉ＞ｎを充足しない場合、小ドット着弾位置算出部３０５は、処理をＳ１００２に返す。

以上、説明したように、スキャン画像に対して、上述のように画像処理を実行することで、小ドットがスキャナの１画素のみで検出される場合であっても、小ドットの着弾位置を高精度に取得することができる。

なお、本実施形態では、スキャン画像として、８ｂｉｔのグレースケール画像データ形式で、輝度に対して画素値が線形になるようにガンマ変換が施された画像を取得（入力）したが、スキャン画像のデータ形式は必ずしもこれに限定されない。また、大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴを、高倍率の顕微鏡で予め取得した大ドット及び小ドットの着弾位置から生成したが、必ずしもこれに限らず、大ドットのヨレ量から小ドットのヨレ量をシミュレーション等により推測してＬＵＴを生成してもよい。

［変形例１］
（小ドット着弾位置算出部３０５における処理）
次に、図１３のフローチャートを用いて、上述のＳ４０５の小ドット着弾位置算出処理の変形例１について説明する。なお、変形例１では、図６に示される小ドットにより形成された縦万線６０３〜６０５のうち、スキャナの複数画素に跨り検出される縦万線６０４、６０５を、スキャン画像から高精度に算出する。また、変形例１における小ドット着弾位置算出部３０５の処理に関して、Ｓ１３０１〜１３０４の処理以外の処理は、図１０において説明した処理と同様であることから、ここでは、その説明を省略する。その他、補足として、変形例１では、上述の実施形態１の画像処理装置２００の機能構成（図３）において、スキャン画像取得部３０１は、取得したスキャン画像を、大ドット着弾位置算出部３０２に加え、小ドットヨレ量推定部３０４にも出力する。

Ｓ１００１において、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉをｉ＝１に初期化すると、Ｓ１３０１において、スキャン画像から、ノズル番号ｉの小ドットにより縦万線画像を生成する。なお、本変形例１において、小ドット着弾位置算出部３０５は、図１４（ａ）に示されるＭ×Ｌ（ｐｉｘｅｌ）の縦万線画像を生成する。また、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉの小ドットにより生成した縦万線画像を所定の記憶領域に記憶する。

Ｓ１３０２において、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉの小ドットの縦万線画像を、Ｙ方向に平均した画像をラインプロファイルとして算出する。具体的には、小ドット着弾位置算出部３０５は、図１４（ａ）に示されるＭ×Ｌ（ｐｉｘｅｌ）の縦万線画像をＹ軸方向に平均することにより、図１４（ｂ）に示されるＭ×１（ｐｉｘｅｌ）の画像をラインプロファイルとして算出する。なお、この算出されたラインプロファイルは、所定の記憶領域に記憶される。また、以下において、ノズル番号ｉの小ドットの縦万線画素から算出したラインプロファイルを、単にノズル番号ｉの小ドットのラインプロファイルと称する。

Ｓ１３０３において、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉの小ドットのラインプロファイルから、下式（４）に従って、ノズル番号ｉの小ドットの縦万線が、スキャン画像上の複数の画素に跨り検出されるか否かを判定する。

上式（４）において、Ｉ（ｊ）はラインプロファイルにおける画素位置（ｊ，１）の画素値である。また、ｔｈは、縦万線がスキャン画像上に検出されるか否かを判定するための閾値であり、本実施形態ではｔｈ＝６０とする。

判定の結果、上式（４）を充足する画素が２画素以上ある場合、ノズル番号ｉの小ドットの縦万線が、スキャン画像上の複数の画素に跨り検出されるノズル（以下、第１のノズルと称する）であると判定し、処理をＳ１３０４に移行させる。

また、判定の結果、上式（４）を充足する画素が１画素のみである場合、ノズル番号ｉの小ドットの縦万線が、スキャン画像上の１画素のみで検出されるノズル（以下、第２のノズルと称する）であると判定し、処理をＳ１００２に移行させる。

Ｓ１３０４において、小ドット着弾位置算出部３０５は、ノズル番号ｉの小ドットのラインプロファイルから、上式（１）に従って、ラインプロファイルの重心位置を算出する。本変形例１において、小ドット着弾位置算出部３０５は、図１４（ｃ）に示されるラインプロファイルから、ノズル番号ｉの小ドットのラインプロファイルの重心位置Ｘ_iを算出する。図１４（ｃ）に示されるラインプロファイルにおいて、横軸はラインプロファイルのＸ軸方向の画素位置、縦軸はラインプロファイルにおける画素位置（ｊ，１）の画素値Ｉ（ｊ）を階調反転した値を示している。

上述のように、第１のノズルから吐出されるインク滴により形成される小ドットはスキャナの複数画素に跨り検出されるので、小ドット着弾位置算出部３０５は、重心位置をサブピクセル精度で算出することができる。なお、算出されたノズル番号ｉの小ドットのラインプロファイルの重心位置は、所定の記憶領域に記憶される。また、第２のノズルから吐出されるインク滴により形成される小ドットはスキャナの１画素のみで検出されるので、小ドット着弾位置算出部３０５は、上述の図１０と同様に、Ｓ１００２からＳ１００６までの処理を同様に実行する。

以上、説明したように、スキャン画像に対して、上述のように画像処理を実行することで、スキャナの複数の画素に跨り検出される小ドットの着弾位置をより高精度に取得することができる。

［変形例２］
（画像処理装置２００における画像処理の手順）
次に、図１５のフローチャートを用いて、画像処理装置２００における画像処理の変形例２について説明する。なお、変形例２では、図６に示される小ドットにより形成された縦万線６０３〜６０５のうち、スキャナの複数画素に跨り検出される縦万線６０４、６０５から、大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴに設定する変換特性を算出する。また、変形例２における画像処理装置２００の処理に関して、Ｓ１５０１〜１５０３の処理以外の処理は、図４において説明した処理と同様であることから、ここでは、その説明を省略する。

その他、補足として、変形例２では、上述の実施形態１の画像処理装置２００の機能構成（図３）において、スキャン画像取得部３０１は、取得したスキャン画像を、大ドット着弾位置算出部３０２に加え、小ドットヨレ量推定部３０４にも出力する。また、スキャナ−ヘッド位相算出部３０３は、算出したスキャナ−ヘッド位相を、小ドット着弾位置算出部３０５に加え、小ドットヨレ量推定部３０４にも出力する。さらに、小ドット着弾位置算出部３０５は、第１のノズルからインク滴を吐出することにより形成した小ドットの着弾位置を算出し、その算出した小ドットの着弾位置をプリント画像出力装置２１１に加え、小ドットヨレ量推定部３０４にも出力する。

なお、以下において、第１のノズルからインク滴を吐出することにより形成した小ドットを単に第１のノズルの小ドットと称し、また、第１のノズルからインク滴を吐出することにより形成した大ドットを単に第１のノズルの大ドットと称する。同様に、第２のノズルからインク滴を吐出することにより形成した大ドットを単に第２のノズルの大ドットと称し、第２のノズルからインク滴を吐出することにより形成した小ドットを単に第２のノズルの小ドットと称する。

Ｓ４０３において、スキャナ−ヘッド位相算出部３０３により、大ドットの着弾位置からスキャナ−ヘッド位相が算出されると、Ｓ１５０１において、小ドット着弾位置算出部３０５は、スキャン画像から、第１のノズルの小ドットの着弾位置を算出する。なお、第１のノズルの小ドットの着弾位置算出処理の詳細は、図１６を用いて後述する。

Ｓ１５０２において、小ドットヨレ量推定部３０４は、第１のノズルの大ドットの着弾位置、第１のノズルの小ドットの着弾位置、及びスキャナ−ヘッド位相から、大ドット−小ドットのヨレ量ＬＵＴに設定する変換特性を算出する。そして、小ドットヨレ量推定部３０４は、その算出した変換特性を大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴに設定し、さらに、その大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴから小ドットのヨレ量を推定する。なお、小ドットのヨレ量推定処理（大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴの設定処理）の詳細は、図１７を用いて後述する。

Ｓ１５０３において、小ドット着弾位置算出部３０５は、大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴ及び第２のノズルの大ドットの着弾位置から、第２のノズルの小ドットの着弾位置を算出する。なお、第２のノズルの小ドットの着弾位置の推定処理の詳細は、図１８を用いて後述する。

（小ドット着弾位置算出部３０５における処理（Ｓ１５０１））
次に、図１６のフローチャートを用いて、上述のＳ１５０１の第１のノズルの小ドットの着弾位置算出処理の詳細について説明する。なお、第１のノズルの小ドットの着弾位置算出処理に関して、Ｓ１６０１の処理以外の処理は、図１０、図１３において説明した処理と同様であることから、ここでは、その説明を省略する。

小ドット着弾位置算出部３０５は、上式（４）を充足する画素が２画素以上あると判定すると、Ｓ１６０１において、ノズル番号ｉを小ドット縦万線がスキャン画像上の複数の画素に跨り検出される第１のノズルのノズル番号として、所定の記憶領域に記憶する。

（小ドットヨレ量推定部３０４における処理（Ｓ１５０２））
次に、図１７のフローチャートを用いて、上述のＳ１５０２の小ドットのヨレ量推定処理の詳細について説明する。Ｓ１７０１において、小ドットヨレ量推定部３０４は、上述のＳ４０２で算出した全てのノズルの大ドットの着弾位置のうち、第１のノズルの大ドットの着弾位置を取得する。

Ｓ１７０２において、小ドットヨレ量推定部３０４は、Ｓ１５０１で算出された第１のノズルの小ドットの着弾位置を取得する。Ｓ１７０３において、小ドットヨレ量推定部３０４は、Ｓ４０３で算出されたスキャナ−ヘッド位相を取得する。Ｓ１７０４において、小ドットヨレ量推定部３０４は、第１のノズルの大ドットの着弾位置から、下式（５）に従って、大ドットのヨレ量を算出し、また、第１のノズルの小ドットの着弾位置から、下式（６）に従って、小ドットのヨレ量を算出する。

上式（５）において、Ｔ_iはノズル番号ｉの大ドットのヨレ量、Ｘ_iはノズル番号ｉの大ドット着弾位置である。また、上式（６）において、ｔ_iはノズル番号ｉの小ドットのヨレ量、ｘ_iはノズル番号ｉの小ドットの着弾位置である。なお、ｄはスキャナ−ヘッド位相である。

本変形例２では、図９に示される変換特性を大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴとして設定する。図９に示されるＬＵＴにおいて、横軸Ｔは第１のノズルの吐出口のｘ座標を原点とした場合の大ドットの着弾位置のＸ軸方向のヨレ量であり、縦軸ｔは第１のノズルの吐出口のｘ座標を原点とした場合の小ドットの着弾位置のＸ軸方向のヨレ量である。また、図９に示されるＬＵＴにおいて、曲線ｆ（Ｔ）は、大ドットのヨレ量と小ドットのヨレ量から算出した変換特性である。設定された大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴは、所定の記憶領域に記憶される。

Ｓ１７０５において、小ドットヨレ量推定部３０４は、上述のＳ４０２で算出した全てのノズルの大ドットの着弾位置のうち、第２のノズルの大ドットの着弾位置を取得する。Ｓ１７０６において、小ドットヨレ量推定部３０４は、算出された大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴを用いて、第２のノズルの大ドットのヨレ量から第２のノズルの小ドットのヨレ量を推定する。

（小ドット着弾位置算出部３０５における処理（Ｓ１５０３））
次に、図１８のフローチャートを用いて、上述のＳ１５０３の第２のノズルの小ドットの着弾位置算出処理の詳細について説明する。なお、第２のノズルの小ドットの着弾位置算出処理に関して、Ｓ１８０１の処理以外の処理は、図１０において説明した処理と同様であることから、ここでは、その説明を省略する。

小ドット着弾位置算出部３０５は、Ｓ１００１でノズル番号ｉをｉ＝１に初期化すると、Ｓ１８０１において、ノズル番号ｉのノズルが第１のノズルであるか否かを判定する。判定の結果、ノズル番号ｉのノズルが第１のノズルであると判定されると、小ドット着弾位置算出部３０５は、処理をＳ１００５に移行させる。また、ノズル番号ｉのノズルが第１のノズルではないと判定されると、小ドット着弾位置算出部３０５は、処理をＳ１００２に移行させる。なお、小ドット着弾位置算出部３０５は、Ｓ１００２からＳ１００４までの処理を実行することで、ノズル番号ｉの小ドットの着弾位置を推定する。

以上、説明したように、スキャン画像に対して、上述のように画像処理を実行し、大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴを高精度に算出することで、小ドットの着弾位置を高精度に取得することができる。

なお、本変形例２では、全てのノズルの大ドットの着弾位置からスキャナ−ヘッド位相を算出したが、この位相算出に用いる大ドットの着弾位置の数は必ずしもこれに限定されず、ヨレ量のヒストグラムが等方的に分布するのに十分な数があればよい。

［実施形態２］
上述の実施形態１では、全ての第１のノズルの大ドット及び小ドットの着弾位置から設定された大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴを用いて、第２のノズルの小ドットの着弾位置を推定する方法について説明した。但し、大ドットのヨレ量と小ドットのヨレ量の相関関係は、ノズル近傍の気流速度やノズルから吐出されるインク滴の飛行速度の違い等の影響により、崩れることがあり、一部のノズルでは、第２のノズルの小ドットの着弾位置を精度よく推定できない場合がある。

そこで、本実施形態では、ノズル近傍の気流速度やノズルから吐出されるインク滴の飛行速度が略等しいノズル領域毎に設定されたＬＵＴを用いることで、第２のノズルの小ドットの着弾位置を高精度に推定する方法について説明する。

（小ドットヨレ量推定部３０４における処理）
次に、図１９のフローチャートを用いて、小ドットヨレ量推定部３０４における処理について説明する。なお、本実施形態に係る小ドットヨレ量推定部３０４の処理に関して、Ｓ１９０１〜１９０４の処理以外の処理は、図１７において説明した処理と同様であることから、ここでは、その説明を省略する。

Ｓ１９０１において、小ドットヨレ量推定部３０４は、所定の記憶領域に記憶された記録ヘッド内のノズル群を気流速度が略等しい領域毎に分割し、分割ノズル領域として設定する。ここでは、図２０に示されるように、気流の影響が比較的小さい記録ヘッド中央領域２００２、気流の影響が比較的大きい記録ヘッド周辺領域２００１、２００３の３つの分割ノズル領域を設定する。なお、記録ヘッド周辺領域２００１にはノズル番号１〜ｉ−１のノズル、記録ヘッド中央領域２００２にはノズル番号ｉ〜ｊのノズル、記録ヘッド周辺領域２００３にはノズル番号ｊ＋１〜ｎのノズルが分類される。また、以下の処理（即ち、Ｓ１９０２からＳ１９０４までの処理）は、設定された分割ノズル領域毎に実行される。その他、設定された分割ノズル領域は、所定の記憶領域に記憶される。

Ｓ１９０２において、小ドットヨレ量推定部３０４は、分割ノズル領域番号ｋに対し、ｋ＝１に初期化する。なお、Ｓ１７０１からＳ１７０６までの処理は、上述のように、実施形態１（図１７）と同様であることから、その説明を省略する。Ｓ１９０３において、小ドットヨレ量推定部３０４は、分割ノズル領域番号ｋに対し、ｋ＝ｋ＋１に更新する。

Ｓ１９０４において、小ドットヨレ量推定部３０４は、分割ノズル領域番号ｋに対し、ｋ＞ｍを充足するか否かを判定する。判定の結果、分割ノズル領域番号ｋに関して、ｋ＞ｍを充足する場合、全ての分割ノズル領域に対してＬＵＴ設定処理を実行したものと判定し、図１９に示す処理を終了する。また、分割ノズル領域番号ｋに関して、ｋ＞ｍを充足しない場合、小ドットヨレ量推定部３０４は、処理をＳ１７０１に返す。

以上、説明したように、スキャン画像に対して、分割ノズル領域毎に大ドット−小ドットヨレ量ＬＵＴを設定することで、小ドットの着弾位置を高精度に推定することができる。

なお、本実施形態では、ＬＵＴの算出領域を記録ヘッド内の気流速度が略等しいノズル領域で分割して設定したが、ノズル領域の分割の方法は必ずしもこれに限定されず、記録ヘッド内のチップ毎のノズル領域に分割して設定してもよい。即ち、小ドットの着弾位置を高精度に推定できる領域毎に分割し、その領域に対応するＬＵＴを用いて算出すればよい。

［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可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

３０１ スキャン画像取得部
３０２ 大ドット着弾位置算出部
３０４ 小ドットヨレ量推定部
３０５ 小ドット着弾位置算出部

Claims (13)

1. 画像形成装置のノズルから吐出されるインク滴により異なる複数のサイズのドットが形成された画像のスキャン画像を取得する画像取得手段と、
   前記スキャン画像から、前記複数のサイズのドットのうち、前記スキャン画像の１画素よりもサイズの大きい大ドットの着弾位置を導出する第１の着弾位置導出手段と、
   前記大ドットの着弾位置から、前記複数のサイズのドットの内、前記スキャン画像の１画素以下のサイズの小ドットのずれ量を推定するずれ量推定手段と、
   前記小ドットのずれ量から、前記小ドットの着弾位置を導出する第２の着弾位置導出手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１の着弾位置導出手段は、前記大ドットの着弾位置と前記スキャン画像を生成したスキャナのセンサの位置との関係に基づいて、前記大ドットの着弾位置を導出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第１の着弾位置導出手段は、前記スキャン画像から生成した前記大ドットの縦万線画像に基づくラインプロファイルの重心位置から、前記大ドットの着弾位置を導出することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記第２の着弾位置導出手段は、前記スキャン画像から、前記小ドットのうち、前記スキャン画像の複数の画素に跨り検出される、前記画像形成装置の所定のノズルから吐出されるインク滴により形成される小ドットの着弾位置を導出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記第２の着弾位置導出手段は、前記スキャン画像から生成した前記小ドットの縦万線画像に基づくラインプロファイルの重心位置から、前記画像形成装置の所定のノズルから吐出されるインク滴により形成される小ドットの着弾位置を導出することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記ずれ量推定手段は、前記大ドットの着弾位置のずれ量と前記小ドットの着弾位置のずれ量との相関関係に基づいて、前記小ドットのずれ量を推定することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像処理装置。
7. 前記ずれ量推定手段は、前記相関関係として、前記大ドットの着弾位置のずれ量を前記小ドットの着弾位置のずれ量に変換するＬＵＴを用いて、前記小ドットのずれ量を推定することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記ずれ量推定手段は、前記大ドット及び前記小ドットの着弾位置から予め生成された変換特性値が設定されたＬＵＴを取得し、当該取得したＬＵＴを用いて、前記小ドットのずれ量を推定することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記ずれ量推定手段は、前記画像形成装置の所定のノズルから吐出されるインク滴により形成される前記大ドット及び前記小ドットの着弾位置のずれ量から導出した変換特性値を設定したＬＵＴを生成し、当該生成したＬＵＴを用いて、前記小ドットのずれ量を推定することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
10. 前記ずれ量推定手段は、前記画像形成装置の記録ヘッド内のノズル領域を複数の分割ノズル領域に分割し、当該分割ノズル領域毎に設定した前記ＬＵＴを用いて、前記小ドットのずれ量を推定することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記スキャン画像を生成したスキャナのセンサと前記画像形成装置の記録ヘッドとの位置ずれを位相として導出する位相導出手段をさらに備え、
    前記第２の着弾位置導出手段は、さらに前記位相から、前記小ドットの着弾位置を導出す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. コンピュータを請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
13. 画像形成装置のノズルから吐出されるインク滴により異なる複数のサイズのドットが形成された画像のスキャン画像を取得する画像取得ステップと、
    前記スキャン画像から、前記複数のサイズのドットのうち、前記スキャン画像の１画素よりもサイズの大きい大ドットの着弾位置を導出する第１の着弾位置導出ステップと、
    前記大ドットの着弾位置から、前記複数のサイズのドットの内、前記スキャン画像の１画素以下のサイズの小ドットのずれ量を推定するずれ量推定ステップと、
    前記小ドットのずれ量から、前記小ドットの着弾位置を導出する第２の着弾位置導出ステップと
    を含む画像処理方法。

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