JP2643951C - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、複写装置等における画像の読取手段および出力手段それぞれの読取
特性,出力特性を補正するための補正データを作成する画像処理方法に関する。 [従来の技術] 近年、カラー複写装置としては固体撮像素子で走査した原稿を電気信号の画像
情報に変換し、その信号をカラーレーザビームプリンタやサーマルカラープリン
タへ送出して画像を形成する装置が多くなりつつある。このような装置における
色処理は、固体撮像素子の電気信号に変換する場所や画像形成をする場所で行わ
れている。 固体撮像素子は、一般的にはCCDセンサが用いられ、その光センサ部上にR,G,B
各色のフィルタがかぶせられており、原稿を色分解した3出力が得られる。この
出力は微小信号のため増幅して使用するものである。従ってこの3出力の特性が
CCDセンサ全体にわたって一定値でないと所望する色分解データにならない。一
定値にならない原因としては、フィルタの透過率のバラツキやCCDセンサの各ビ
ット毎の感度ムラや微小信号を増幅する増幅段のバラツキ等が複雑に重なり合っ
て発生することが考えられる。 また、画像形成をする場合、レーザビームプリンタにおいては、レーザ走査系
の各種レンズ部の光学的要因によるスポット径のバラツキ,レーザ素子の発光波
形特性,電子写真プロセスに用いるドラム感度特性,帯電から現像までの静電プ
ロセス,トナー感度等のバラツキが重なり合って発生することが考えられる。 また最近では、画像処理システムとして、カラー画像の読取り部と出力部とを
分割し、システムをユニットの組合せによる構成とすることが多くなって来てい
る。 これは、ホストコンピュータ上で画像処理を行うことが多くなったためであり
、特に画像の抜き取りやコンピュータデータとの合成,画像の回転,反転,特徴
抽出画像の作成,色合成,色変換等の多機能処理が可能となるからである。こ のような場合、読取り部単独で画像入力をして、画像処理をした後、出力部でプ
リントアウトする動作となり、読取り部と出力部は単独の動作および装置となる
。また、ローカルエリアネットワークや高画質通信システムなどのように、遠方
に何ケ所か同様のシステムを置いて片方で読み込んだ画像を他方で出力するよう
なことも行われており、今や読取り部と出力部は一体形状,同時の読取りおよび
出力動作ばかりではなくなって来ている。 また、一般にカラー複写装置では、デジタル値に変換して画像処理するもので
あり、文字や写真、さらに混在原稿などの再現性を良くするために解像度を上げ
なければならない。そのレベルは主走査,副走査とも16pel相当になるのが通常
であり、A4原稿を2値処理して210mm×297mm×16×16≒16Mbit,さらに8bitの多
値処理をしてその64倍ものデータ量となってしまう。従って、そのままのデータ
を扱うとすればメモリ容量が膨大になりすぎてしまう。よって、その容量を削減
するために圧縮,復調処理を行うことが通常である。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来例では、画像入力を行う読取手段および画像出力を行
う出力手段における特性の変化に基づきこれら手段を補正することができないと
いう問題点があった。 本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、読取手段および出力手段の特
性、すなわち、色再現性および色調再現性の変化に基づき補正し、上記特性を安
定させることが可能な画像処理方法を提供することを目的とする。 [問題点を解決するための手段および作用] そのために本発明では、複数の異なる階調レベルの色画像が形成されている基
準チャートを読取り手段によって読取り、該読取られた基準チャートの画像デー
タと前記複数の異なる階調レベルの色画像に対応して予め記憶されている基準デ
ータに基づき当該読取り手段の補正データを作成し、出力手段を補正するための
基準データに基づき前記出力手段によって出力された画像を、前記作成された補
正データによって補正された前記読取り手段によって読取り、該読取られた画 像データに基づき当該出力手段の補正データを作成する、各処理を有することを
特徴とする。 [実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 本実施例の概要は、第1図に示すように画像を電気信号の画像データに変換す
る読取り手段201と、電気信号の画像データを変換することによって画像を出
力する出力手段202と、読取り手段201により基準チャートを読取ることに
よって得たデータを記憶する読取りデータ記憶手段203と、基準チャートのデ
ータを予め記憶する基準チャートデータ記憶手段204と、基準チャートデータ
記憶手段204のデータを出力手段に転送する基準チャートデータ転送手段20
5と、基準チャートデータ記憶手段204のデータと読取りデータ記憶手段20
3のデータとを比較する比較手段206と、比較手段からの出力値に基づき、読
取り手段201における変換を補正する読取り補正手段207と、比較手段20
6からの出力値に基づき、出力手段202における変換を補正する出力補正手段
208と具える。 以上の構成によれば、読取った基準チャートのデータと予め記憶した基準チャ
ートのデータとを比較し、この差異を補正量として読取り手段にフィードバック
することによって読取り特性が良好に標準化される。 また、予め記憶した基準チャートデータに基づいて出力した基準チャート画像
を読取り、当該読取ったデータと予め記憶した基準チャートデータとを比較し、
この差異を補正量として出力手段にフィードバックすることによって出力特性が
良好に標準化される。 第2図はカラー複写装置の全体を示す図である。Aは読取り部としてのカラー
リーダである。Bはマルチドラム構成による出力部としてのカラープリンタであ
る。カラーリーダ部Aにおいて、102は原稿台ガラス、101原稿圧板である。原稿
台上には最大A3サイズの原稿が載せられるようになっている。この間に原稿の原
稿面を下向きに入れる。104および105は走査光学系で、各々第1ミラーおよび第
2ミラーユニットとなっており、それぞれが1:0.5の相対速度で動くよう不 図示のベルト,プーリに係合している。走査光学系104および105はそれぞれ往復
動作をするものであるが、DCサーボモータ109の回転方向を正逆にして行い、図
中左端のホームポジションより往動で画像走査後、より高速の復動動作に入って
再びホームポジションに戻る。DCサーボモータ109はPLL制御され、走査光学系10
4および105の往動時は高精度の一定速読取りを行う。 103は白色光源のハロゲンランプであり、原稿を照射する。原稿からの反射光
は走査光学系104の第1ミラー,走査光学系105の第2ミラーを通って集光レンズ
107に入射し、CCDラインセンサ108R,108G,108Bに焦点を結ぶ。106は集光レンズ1
07およびCCDラインセンサ108を一体に載せる光学ユニットでる。CCDラインセン
サ108は色分解をするフィルタが受光素子の前面に設けられており、原稿色をR,G
,B3原色の色分解信号として変換する。CCD108の原稿解像度は1画素当り1/16mm
である。原稿を走査する副走査解像度も1画素当り1/16mmである。この色分解信
号を処理した後、インターフェースケーブル(I/Fケーブル)によりカラープリン
タ部Bへ導く。 プリンタ部Bは電子写真プロセスにより複数の感光ドラムヘレーザビームを走
査し、有色トナーにより顕像化して普通紙へ転写後定着するカラーレーザビーム
プリンタである。 1は円筒形の感光ドラムであり、有色現像剤ブラック(Bk),イエロー(Y),シア
ン(C),マゼンタ(M)の各色に合わせて4ケ所に配置され、各々1Bk,1Y,1C,1Mで示
される。プリンタBにおける給紙は、紙カセット11の中の転写紙12が給紙ローラ
2の回転によって押し出されることにより行われる。その後、レジストローラ3
の所で一度停止後、画像書込みのタイミングに合わせてレジストローラ3を回転
することにより通紙が始まる。 4は転写紙12を搬送するベルトであり、図中矢印Xの方向に転写紙12を搬送す
る。9および10はベルト4上の転写紙12を吸着させる帯電器であり、高圧を印加
する。感光ドラム1へのビーム走査はレーザ走査光学系6により行われる。1次
帯電器7により高圧付勢された感光ドラム1はレーザビームにより照射された部
分のみ潜像が形成される。形成された潜像部分は、各々の現像部2によりトナー
が付着され顕像となる。その後転写帯電器8によりドラム1上の顕像トナーが転 写紙12へ転写される。ドラム1上のトナーで転写されず残ったトナーはクリーニ
ング部4Bk,4Y,4C,4Mで回収され、ドラム表面は初期の状態に戻る。このような静
電プロセスの一体ユニットが各色に設けられており、順番にステーションSM,SC,
SY,SBkとなって配置されている。従って転写ベルト上の転写紙を順次X方向に送
り各ステーションを通過するたびに一色ずつ転写され、フルカラーの複写が行わ
れる。第4のステーションSBkを通過後、定着器5により熱でトナーは溶融され
て転写紙に固着した像となる。 第3図は、レーザ走査光学系6をさらに詳しくドラム配置方向とともに感光ド
ラム1Bkを中心に表わしたものである。レーザを駆動する回路よりレーザ64に駆
動波形を入力すると、レーザ発光はシリンドリカルレンズ63によって絞られて、
ポリゴンモータ61によって高速回転するポリゴンミラー62に照射される。ポリゴ
ンミラー62における反射光はf-θレンズ65を通過することによりドラム1の軸方
向に等速で走査され、感光ドラム面を露光する。走査範囲の端部には、反射ミラ
ー11Mによって走査の開始位置を検知するBDセンサ12Sが配置してある。走査光学
系ユニット6も感光ドラム1と同様に各色毎に4ステーション分設けられている
。 第4図は信号の流れを示すブロック図である。カラーリーダAの各色のCCDセ
ンサ108の出力は原稿色対応のR,G,B信号として得られる。得られたR,G,B信号は
、それぞれ高帯域の可変増幅アンプ120R,120G,120Bにて微少信号から増幅される
。各増幅アンプには増幅率を可変とするための制御端子CT入力があり、外部のア
ナログ入力レベルに比例して増幅率を変えることができる。増幅された出力はA/
D変換回路121R,121G,121Bにてデジタル値となる。A/D変換器121は8bit分解能の
あるもので256階調の表現が可能である。 制御端子CTの入力はデータラッチ部150からの出力より与えられる。データラ
ッチ部150の構成は、デジタル入力をラッチする機能とD/Aコンバータからなり、
3色独立構成となっている。入力したデジタル値をストローブパルスでラッチし
、そのデジタル値をD/Aコンバータ部でアナログ値に変換して出力し、可変増幅
アンプ120のCT端子へ入力する。 R,G,B3色それぞれのA/Dコンバータ部121R,121G,121Bの出力はカラーリー ダ部Aの出力としてI/Fケーブルから取り出され、カラープリンタ部BのI/F入口
へ導かれる。I/Fケーブルには、3色の画像信号以外にシーケンスのやりとりを
行う通信信号線も含まれており、カラーリーダ部Aに対しては、走査の開始指示
や復動の指示,画像読出し開始のタイミングの信号であり、カラープリンタ部B
に対しては、給紙/レジストタイミングや画像入力開始タイミングなどの信号で
ある。カラープリンタ部Bに入ったR,G,B信号は色変換部CにおいてL,a,b表色系
に変換される。色変換の係数はすでに周知のものであり、ROMテーブルの読み換
えにより実現することができる。変換されたL,a,bデータは色補正部Gの122,123
,124データメモリ部とメモリ部Dの圧縮部125Dへ入力する。メモリ部Dは圧縮部
125D,メモリ126D,伸長部127Dよりなり、画像データを圧縮して記憶し、任意の
タイミングで伸長する機能を有する。圧縮は4×4の画素単位で行い、1画素当
り8bitデータのR,G,B3色分である384bit(=4×4×8×3色)を、L,a,b表色
データと4×4画素の中のブロック構造を表わすデータ表の計32bitに圧縮して
圧縮率1/12を圧縮部125Dで得て、メモリ126Dに収納する。そして、適宜のタイミ
ングでメモリ126Dから圧縮データを読み出し、伸長部127Dにて圧縮データを4×
4画素の8bitデータに復元する。この圧縮部はMR,MH法等にて行われる可変調デ
ータによるデータ保存型ではなく、固定圧縮率によるデータ非保存型である。従
って情報の欠落があるが、実使用に耐えるレベルでの圧縮率とするため1/12とし
ている。 一方データメモリ122,123,124は、非圧縮データとして基準チャートの基準3
色を順次カラーリーダAで走査して読み込んだデータを記憶する部分であり、3
エリア分確保している。基準チャートデータメモリ125,126,127は、基準チャー
トの色のデータROMで3色分の容量となっている。デジタルコンパレータ130は2
入力あり、一方はセレクタ128の出力に、他方はセレクタ129の出力にそれぞれ接
続されており、まず128-1,129-1をセレクトして、原稿走査で読んだ基準チャー
トの第1色目のデータメモリ122と基準チャートデータ125を比較する。コンパレ
ータ130の出力は、R,G,B補正値部131でL,a,bからR情報への変換によって補正量
を演算しカラーリーダ部Aのデータラッチ部150へR情報の補正量を送り出す。
次にセレクタを128-2,129-2に切り換えて第2色目のデータを比較 してG情報の補正量とする。さらに同様に第3色のデータを比較してB情報の補
正量とする。 第5図は副走査方向に3色の色基準が作成された基準チャートの原稿を示す。
この基準原稿の各色の位置を走査するタイミングとデータメモリ122,123,124に
蓄積するタイミングは本図に示されていないが、CPUによるコントロールにより
切り換えて前述の通り、色補正部Gによりカラーリーダ部Aの色感度補正がR,G,
B各色について完成される。 再び、第4図において、色変換部EはL,a,bデータからイエロー,マゼンタ,
シアン,ブラックの加法混色の成分に合わせて各色の色情報に変換する部分であ
り、ROMテーブル134等により構成される。従って1画素のL,a,bデータから、同
時にY,M,CとUCR量に相当するBkとの混合量に相当する8bit多値データが生成され
る。色変換部Eへの入力はセレクタ133により、メモリ部Dからの出力か基準チ
ャートデータメモリ125,126,127からの出力かを133-1,133-2端子により選択する
。 上記Y,M,C,Bkの出力は、それぞれ4色に対応したレーザドライバ部135Y,135M,
135C,135Bkに入力し、レーザドライバ部135の各々からの出力は各色に対応する
レーザ64を駆動する。レーザ64の駆動波形は、ピーク値が同一でパルス幅を変え
るように、多値入力変調回路136によって8bitデータで変換される。 前述のカラーリーダ部Aの読み取り調整を行った後、セレクタ部133を133-2の
状態とし、基準チャートデータメモリ125から基準チャートデータを読み出し、
色変換部Eを通して画像出力を行う。この時の動作は、第5図に示した基準チャ
ートを走査する場合と同様のフォーマット,順番で行うようセレクタ129を動作
させる。その後、出力された画像を画像出力紙において、再びカラーリーダ部A
で読み取りデータメモリ部122,123,124へ蓄積する。この後の処理は基準チャー
トを読み込む時と同様である。しかし、コンパレータ130からの出力は今度はY,M
,C,Bk補正値部132へ導かれる。 コンパレータ130からの出力は補正値部132でL,a,b情報からY,M,C,Bkの各色情
報に変換することにより各色の補正値を演算し、色変換部EのROMテーブル134の
補正係数として付け加える。なお、Y,M,C,Bk補正値演算部132はROMを用 いた変換テーブル等で実現することができる。 以上の動作によってカラープリンタ部Bの色調整が完了する。従って上述して
きたようにカラーリーダ部Aとカラープリンタ部Bのそれぞれが基準チャートに
そって調整されたことになるので、色変換部Eのセレクタ133の入力を133-1の方
に切り換えて原稿の複写動作を行えばすべての色バランス・色調整を完了した複
写が可能となる。 以上述べたように、本実施例によれば、基準チャートと基準チャートデータに
より読取り部,出力部の各々別個に色調整を行い、それぞれが最適の状態に保た
れるので、読取り部,出力部の組合せが変わっても必ず再現性のある色調に保た
れ、かつメモリ部Dの圧縮/伸長部も介さずに行えるのでデータの欠落によるエ
ラーも防止できる。 さらに、コンパレータ137,コンパレータ139とR,G,B補正量閾値部138,Y,M,C,B
k補正量閾値部140とにより、例えばカラーリーダ部Aで基準チャートを読み込ん
だ時、コンパレータ130の出力とR,G,B補正量閾値138をコンパレータ137で比較し
、コンパレータ130の出力>R,G,B補正閾値138であれば、カラーリーダ部Aの異
常を示す信号としてコンパレータ137の出力をする。この出力を表示することに
より異常部分がカラーリーダ部Aであることが判明する。また、R,G,B補正量閾
値138をR,G,B毎に持つようにすれば、色毎の異常部分の特定が可能となる。 同様に、Y,M,C,Bk補正量閾値140とコンパレータ139とによりプリンタ部Bの異
常という判定も下せるようになる。なお、138および140各部の閾値は補正値部13
1および132で演算できる範囲を限度として、コンパレータ130の差値量が大とな
りすぎ補正できる範囲を越えた時の値を想定しているが、それに限らず、任意の
一定値として設定し、警告するような動作も可能である。 以上のような構成とすることにより、速やかな異常部分の特定が可能となり、
装置の修理をする場合にも正常な部分を余計にいじって無駄な時間を費やすこと
もなく、悪い部分を速やかに修復することが可能となる。 第6図は本発明による他の実施例を示したものである。前述した実施例は、読
取り部および出力部を別個に調整することによって色調のバラツキを調整し、読 取り部と出力部とのいかなる組合せにおいても一定の色再現ができるようになる
ものであるが、同様な調整の必要性がγ特性を合わせる時にも生じ、このγ特性
の調整に本発明を適用することによって同様の効果を得ることが可能となる。 γ特性は周知の通り、入力と出力の濃度条件を表わすものである。このγ特性
が入力に忠実でなければ画調(トーン)が変わってしまい、特にカラー複写装置
においては、混色でトーンが変わるような原稿の場合にトーンのレベルによって
混合色のそれぞれ(2色または3色)でγ特性が異なると色調も合わなくなる。 例えば、原稿濃度と読取り部からの出力の関係が第7図(A)のような場合には
、第7図(B)に示すようなγ特性をプリンタ部にもたせることによって、最終的
な出力結果として第7図(C)に示す原稿濃度と複写出力濃度とが対応して一致す
る結果を得るようにしている。しかし、このような構成の場合、読取り部と出力
部との組合せが変わることにより第7図(A)または(B)の組合せが変わると、第7
図(C)に示すような補正ができなくなり、複写をする目的に対して非常な不都合
となる。 第6図は上記問題点を解決するための一実施例である。第4図と異なる点は以
下の様である。可変増幅器120に代って増幅器141が配設される。追加されたγ補
正部142はカラーリーダ部AのA/D変換部におけるA/D変換後の信号に対するROMで
構成された画像データ補正部であり、第7図(A)に対して第8図(A)に示すような
出力特性が得られるように変換する。γ補正部142には数種の補正カーブを格納
し、外部の選択端子によりセレクトする。従ってその種類は多い程良いが、パタ
ーンをセレクトするのではなく演算で行えば更に多様な補正が可能となる。 データラッチ部143はγ補正部142のセレクトデータを出力し、カラープリンタ
部Bからのデータを保持する。γ補正値部144はコンパレータ130の出力値によっ
て最適なカラーリーダ部Aにおけるγ特性を選択してデータラッチ部143へ出力
する。γ補正値部145はコンパレータ130の出力値によって最適なカラープリンタ
部Bのγ特性を選択してγ補正部147へ送り出す。 第4図に示す構成に対して追加されたγ補正部147は、例えば出力部が第7図 (B)に示すような出力特性の時に出力特性を第8図(B)に示すような特性に変換す
るためのROMであり、γ補正値部145の出力によって適切なγ特性を選択する。γ
特性を示すγ補正カーブはγ補正部142と同様に種類が多い程良いので、演算に
よって作成すれば対応できるγ補正カーブは多様なものとなる。γ補正部Hは前
述の実施例における色補正部Gの構成および動作とほぼ同等であるが、データメ
モリ122,123,124と基準チャートデータメモリ125,126,127の容量としては、階調
段数に合わせて増やす必要がある。基準グレーチャート原稿は第9図に示すよう
に、3基準色に対して各々8段階の階調レベルで「濃い→薄い」と変化するので
、データメモリは8段階のレベルが必要である。 以上のような構成により、カラーリーダ部Aで第9図に示す基準グレーチャー
ト原稿を読取る。この時、γ補正部142には補正前の固定値データを選択してお
く。読取ったデータの処理と補正方法は前述した通りであり、この時にカラーリ
ーダ部Aのγ特性は第8図(A)に示すものとなる。 次にカラープリンタ部Bの調整となるが、この動作および補正も前述の実施例
と同様に行われ、第8図(B)に示すものとなる。これにより、原稿の複写動作の
時は所望の第8図(C)に示すγ特性によって複写動作が行えるようになる。 さらに、本発明の二実施例を同時に両方行えるよう構成すれば、色バランスお
よび色調の両方に調整を行って複写画像を安定化することが可能となる。 以上の説明から明らかなように、読み取った基準チャートのデータと予め記憶
した基準チャートのデータとを比較し、この差異を補正量として読取り手段にフ
ィードバックすることによって読取り特性が良好に標準化される。 また、予め記憶した基準チャートデータに基づいて出力した基準チャート画像
を読取り、当該読取ったデータと予め記憶した基準チャートデータとを比較し、
この差異を補正量として出力手段にフィードバックすることによって出力特性が
良好に標準化される。 この結果、読取り部と画像出力部とが別個で、かつ多様なものであっても、適
切なインターフェース部によって接続することによりその人出力特性を良好に標
準化することができる。 また、入出力によって不良個所の速やかな特定が可能となるという効果が得ら れる。 [発明の効果] 以上のように本発明によれば、読取り手段および出力手段の補正を別々に行う
ことができ、各々の手段における特性の変化を正確に補正することができる。 また、その際に特性を補正した読取り手段を、出力手段の補正データを作成す
る際に用いるので、出力手段の補正を、特別な入力機器を使用することを必要と
せずに簡単な構成で行うことができる。
特性,出力特性を補正するための補正データを作成する画像処理方法に関する。 [従来の技術] 近年、カラー複写装置としては固体撮像素子で走査した原稿を電気信号の画像
情報に変換し、その信号をカラーレーザビームプリンタやサーマルカラープリン
タへ送出して画像を形成する装置が多くなりつつある。このような装置における
色処理は、固体撮像素子の電気信号に変換する場所や画像形成をする場所で行わ
れている。 固体撮像素子は、一般的にはCCDセンサが用いられ、その光センサ部上にR,G,B
各色のフィルタがかぶせられており、原稿を色分解した3出力が得られる。この
出力は微小信号のため増幅して使用するものである。従ってこの3出力の特性が
CCDセンサ全体にわたって一定値でないと所望する色分解データにならない。一
定値にならない原因としては、フィルタの透過率のバラツキやCCDセンサの各ビ
ット毎の感度ムラや微小信号を増幅する増幅段のバラツキ等が複雑に重なり合っ
て発生することが考えられる。 また、画像形成をする場合、レーザビームプリンタにおいては、レーザ走査系
の各種レンズ部の光学的要因によるスポット径のバラツキ,レーザ素子の発光波
形特性,電子写真プロセスに用いるドラム感度特性,帯電から現像までの静電プ
ロセス,トナー感度等のバラツキが重なり合って発生することが考えられる。 また最近では、画像処理システムとして、カラー画像の読取り部と出力部とを
分割し、システムをユニットの組合せによる構成とすることが多くなって来てい
る。 これは、ホストコンピュータ上で画像処理を行うことが多くなったためであり
、特に画像の抜き取りやコンピュータデータとの合成,画像の回転,反転,特徴
抽出画像の作成,色合成,色変換等の多機能処理が可能となるからである。こ のような場合、読取り部単独で画像入力をして、画像処理をした後、出力部でプ
リントアウトする動作となり、読取り部と出力部は単独の動作および装置となる
。また、ローカルエリアネットワークや高画質通信システムなどのように、遠方
に何ケ所か同様のシステムを置いて片方で読み込んだ画像を他方で出力するよう
なことも行われており、今や読取り部と出力部は一体形状,同時の読取りおよび
出力動作ばかりではなくなって来ている。 また、一般にカラー複写装置では、デジタル値に変換して画像処理するもので
あり、文字や写真、さらに混在原稿などの再現性を良くするために解像度を上げ
なければならない。そのレベルは主走査,副走査とも16pel相当になるのが通常
であり、A4原稿を2値処理して210mm×297mm×16×16≒16Mbit,さらに8bitの多
値処理をしてその64倍ものデータ量となってしまう。従って、そのままのデータ
を扱うとすればメモリ容量が膨大になりすぎてしまう。よって、その容量を削減
するために圧縮,復調処理を行うことが通常である。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来例では、画像入力を行う読取手段および画像出力を行
う出力手段における特性の変化に基づきこれら手段を補正することができないと
いう問題点があった。 本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、読取手段および出力手段の特
性、すなわち、色再現性および色調再現性の変化に基づき補正し、上記特性を安
定させることが可能な画像処理方法を提供することを目的とする。 [問題点を解決するための手段および作用] そのために本発明では、複数の異なる階調レベルの色画像が形成されている基
準チャートを読取り手段によって読取り、該読取られた基準チャートの画像デー
タと前記複数の異なる階調レベルの色画像に対応して予め記憶されている基準デ
ータに基づき当該読取り手段の補正データを作成し、出力手段を補正するための
基準データに基づき前記出力手段によって出力された画像を、前記作成された補
正データによって補正された前記読取り手段によって読取り、該読取られた画 像データに基づき当該出力手段の補正データを作成する、各処理を有することを
特徴とする。 [実施例] 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 本実施例の概要は、第1図に示すように画像を電気信号の画像データに変換す
る読取り手段201と、電気信号の画像データを変換することによって画像を出
力する出力手段202と、読取り手段201により基準チャートを読取ることに
よって得たデータを記憶する読取りデータ記憶手段203と、基準チャートのデ
ータを予め記憶する基準チャートデータ記憶手段204と、基準チャートデータ
記憶手段204のデータを出力手段に転送する基準チャートデータ転送手段20
5と、基準チャートデータ記憶手段204のデータと読取りデータ記憶手段20
3のデータとを比較する比較手段206と、比較手段からの出力値に基づき、読
取り手段201における変換を補正する読取り補正手段207と、比較手段20
6からの出力値に基づき、出力手段202における変換を補正する出力補正手段
208と具える。 以上の構成によれば、読取った基準チャートのデータと予め記憶した基準チャ
ートのデータとを比較し、この差異を補正量として読取り手段にフィードバック
することによって読取り特性が良好に標準化される。 また、予め記憶した基準チャートデータに基づいて出力した基準チャート画像
を読取り、当該読取ったデータと予め記憶した基準チャートデータとを比較し、
この差異を補正量として出力手段にフィードバックすることによって出力特性が
良好に標準化される。 第2図はカラー複写装置の全体を示す図である。Aは読取り部としてのカラー
リーダである。Bはマルチドラム構成による出力部としてのカラープリンタであ
る。カラーリーダ部Aにおいて、102は原稿台ガラス、101原稿圧板である。原稿
台上には最大A3サイズの原稿が載せられるようになっている。この間に原稿の原
稿面を下向きに入れる。104および105は走査光学系で、各々第1ミラーおよび第
2ミラーユニットとなっており、それぞれが1:0.5の相対速度で動くよう不 図示のベルト,プーリに係合している。走査光学系104および105はそれぞれ往復
動作をするものであるが、DCサーボモータ109の回転方向を正逆にして行い、図
中左端のホームポジションより往動で画像走査後、より高速の復動動作に入って
再びホームポジションに戻る。DCサーボモータ109はPLL制御され、走査光学系10
4および105の往動時は高精度の一定速読取りを行う。 103は白色光源のハロゲンランプであり、原稿を照射する。原稿からの反射光
は走査光学系104の第1ミラー,走査光学系105の第2ミラーを通って集光レンズ
107に入射し、CCDラインセンサ108R,108G,108Bに焦点を結ぶ。106は集光レンズ1
07およびCCDラインセンサ108を一体に載せる光学ユニットでる。CCDラインセン
サ108は色分解をするフィルタが受光素子の前面に設けられており、原稿色をR,G
,B3原色の色分解信号として変換する。CCD108の原稿解像度は1画素当り1/16mm
である。原稿を走査する副走査解像度も1画素当り1/16mmである。この色分解信
号を処理した後、インターフェースケーブル(I/Fケーブル)によりカラープリン
タ部Bへ導く。 プリンタ部Bは電子写真プロセスにより複数の感光ドラムヘレーザビームを走
査し、有色トナーにより顕像化して普通紙へ転写後定着するカラーレーザビーム
プリンタである。 1は円筒形の感光ドラムであり、有色現像剤ブラック(Bk),イエロー(Y),シア
ン(C),マゼンタ(M)の各色に合わせて4ケ所に配置され、各々1Bk,1Y,1C,1Mで示
される。プリンタBにおける給紙は、紙カセット11の中の転写紙12が給紙ローラ
2の回転によって押し出されることにより行われる。その後、レジストローラ3
の所で一度停止後、画像書込みのタイミングに合わせてレジストローラ3を回転
することにより通紙が始まる。 4は転写紙12を搬送するベルトであり、図中矢印Xの方向に転写紙12を搬送す
る。9および10はベルト4上の転写紙12を吸着させる帯電器であり、高圧を印加
する。感光ドラム1へのビーム走査はレーザ走査光学系6により行われる。1次
帯電器7により高圧付勢された感光ドラム1はレーザビームにより照射された部
分のみ潜像が形成される。形成された潜像部分は、各々の現像部2によりトナー
が付着され顕像となる。その後転写帯電器8によりドラム1上の顕像トナーが転 写紙12へ転写される。ドラム1上のトナーで転写されず残ったトナーはクリーニ
ング部4Bk,4Y,4C,4Mで回収され、ドラム表面は初期の状態に戻る。このような静
電プロセスの一体ユニットが各色に設けられており、順番にステーションSM,SC,
SY,SBkとなって配置されている。従って転写ベルト上の転写紙を順次X方向に送
り各ステーションを通過するたびに一色ずつ転写され、フルカラーの複写が行わ
れる。第4のステーションSBkを通過後、定着器5により熱でトナーは溶融され
て転写紙に固着した像となる。 第3図は、レーザ走査光学系6をさらに詳しくドラム配置方向とともに感光ド
ラム1Bkを中心に表わしたものである。レーザを駆動する回路よりレーザ64に駆
動波形を入力すると、レーザ発光はシリンドリカルレンズ63によって絞られて、
ポリゴンモータ61によって高速回転するポリゴンミラー62に照射される。ポリゴ
ンミラー62における反射光はf-θレンズ65を通過することによりドラム1の軸方
向に等速で走査され、感光ドラム面を露光する。走査範囲の端部には、反射ミラ
ー11Mによって走査の開始位置を検知するBDセンサ12Sが配置してある。走査光学
系ユニット6も感光ドラム1と同様に各色毎に4ステーション分設けられている
。 第4図は信号の流れを示すブロック図である。カラーリーダAの各色のCCDセ
ンサ108の出力は原稿色対応のR,G,B信号として得られる。得られたR,G,B信号は
、それぞれ高帯域の可変増幅アンプ120R,120G,120Bにて微少信号から増幅される
。各増幅アンプには増幅率を可変とするための制御端子CT入力があり、外部のア
ナログ入力レベルに比例して増幅率を変えることができる。増幅された出力はA/
D変換回路121R,121G,121Bにてデジタル値となる。A/D変換器121は8bit分解能の
あるもので256階調の表現が可能である。 制御端子CTの入力はデータラッチ部150からの出力より与えられる。データラ
ッチ部150の構成は、デジタル入力をラッチする機能とD/Aコンバータからなり、
3色独立構成となっている。入力したデジタル値をストローブパルスでラッチし
、そのデジタル値をD/Aコンバータ部でアナログ値に変換して出力し、可変増幅
アンプ120のCT端子へ入力する。 R,G,B3色それぞれのA/Dコンバータ部121R,121G,121Bの出力はカラーリー ダ部Aの出力としてI/Fケーブルから取り出され、カラープリンタ部BのI/F入口
へ導かれる。I/Fケーブルには、3色の画像信号以外にシーケンスのやりとりを
行う通信信号線も含まれており、カラーリーダ部Aに対しては、走査の開始指示
や復動の指示,画像読出し開始のタイミングの信号であり、カラープリンタ部B
に対しては、給紙/レジストタイミングや画像入力開始タイミングなどの信号で
ある。カラープリンタ部Bに入ったR,G,B信号は色変換部CにおいてL,a,b表色系
に変換される。色変換の係数はすでに周知のものであり、ROMテーブルの読み換
えにより実現することができる。変換されたL,a,bデータは色補正部Gの122,123
,124データメモリ部とメモリ部Dの圧縮部125Dへ入力する。メモリ部Dは圧縮部
125D,メモリ126D,伸長部127Dよりなり、画像データを圧縮して記憶し、任意の
タイミングで伸長する機能を有する。圧縮は4×4の画素単位で行い、1画素当
り8bitデータのR,G,B3色分である384bit(=4×4×8×3色)を、L,a,b表色
データと4×4画素の中のブロック構造を表わすデータ表の計32bitに圧縮して
圧縮率1/12を圧縮部125Dで得て、メモリ126Dに収納する。そして、適宜のタイミ
ングでメモリ126Dから圧縮データを読み出し、伸長部127Dにて圧縮データを4×
4画素の8bitデータに復元する。この圧縮部はMR,MH法等にて行われる可変調デ
ータによるデータ保存型ではなく、固定圧縮率によるデータ非保存型である。従
って情報の欠落があるが、実使用に耐えるレベルでの圧縮率とするため1/12とし
ている。 一方データメモリ122,123,124は、非圧縮データとして基準チャートの基準3
色を順次カラーリーダAで走査して読み込んだデータを記憶する部分であり、3
エリア分確保している。基準チャートデータメモリ125,126,127は、基準チャー
トの色のデータROMで3色分の容量となっている。デジタルコンパレータ130は2
入力あり、一方はセレクタ128の出力に、他方はセレクタ129の出力にそれぞれ接
続されており、まず128-1,129-1をセレクトして、原稿走査で読んだ基準チャー
トの第1色目のデータメモリ122と基準チャートデータ125を比較する。コンパレ
ータ130の出力は、R,G,B補正値部131でL,a,bからR情報への変換によって補正量
を演算しカラーリーダ部Aのデータラッチ部150へR情報の補正量を送り出す。
次にセレクタを128-2,129-2に切り換えて第2色目のデータを比較 してG情報の補正量とする。さらに同様に第3色のデータを比較してB情報の補
正量とする。 第5図は副走査方向に3色の色基準が作成された基準チャートの原稿を示す。
この基準原稿の各色の位置を走査するタイミングとデータメモリ122,123,124に
蓄積するタイミングは本図に示されていないが、CPUによるコントロールにより
切り換えて前述の通り、色補正部Gによりカラーリーダ部Aの色感度補正がR,G,
B各色について完成される。 再び、第4図において、色変換部EはL,a,bデータからイエロー,マゼンタ,
シアン,ブラックの加法混色の成分に合わせて各色の色情報に変換する部分であ
り、ROMテーブル134等により構成される。従って1画素のL,a,bデータから、同
時にY,M,CとUCR量に相当するBkとの混合量に相当する8bit多値データが生成され
る。色変換部Eへの入力はセレクタ133により、メモリ部Dからの出力か基準チ
ャートデータメモリ125,126,127からの出力かを133-1,133-2端子により選択する
。 上記Y,M,C,Bkの出力は、それぞれ4色に対応したレーザドライバ部135Y,135M,
135C,135Bkに入力し、レーザドライバ部135の各々からの出力は各色に対応する
レーザ64を駆動する。レーザ64の駆動波形は、ピーク値が同一でパルス幅を変え
るように、多値入力変調回路136によって8bitデータで変換される。 前述のカラーリーダ部Aの読み取り調整を行った後、セレクタ部133を133-2の
状態とし、基準チャートデータメモリ125から基準チャートデータを読み出し、
色変換部Eを通して画像出力を行う。この時の動作は、第5図に示した基準チャ
ートを走査する場合と同様のフォーマット,順番で行うようセレクタ129を動作
させる。その後、出力された画像を画像出力紙において、再びカラーリーダ部A
で読み取りデータメモリ部122,123,124へ蓄積する。この後の処理は基準チャー
トを読み込む時と同様である。しかし、コンパレータ130からの出力は今度はY,M
,C,Bk補正値部132へ導かれる。 コンパレータ130からの出力は補正値部132でL,a,b情報からY,M,C,Bkの各色情
報に変換することにより各色の補正値を演算し、色変換部EのROMテーブル134の
補正係数として付け加える。なお、Y,M,C,Bk補正値演算部132はROMを用 いた変換テーブル等で実現することができる。 以上の動作によってカラープリンタ部Bの色調整が完了する。従って上述して
きたようにカラーリーダ部Aとカラープリンタ部Bのそれぞれが基準チャートに
そって調整されたことになるので、色変換部Eのセレクタ133の入力を133-1の方
に切り換えて原稿の複写動作を行えばすべての色バランス・色調整を完了した複
写が可能となる。 以上述べたように、本実施例によれば、基準チャートと基準チャートデータに
より読取り部,出力部の各々別個に色調整を行い、それぞれが最適の状態に保た
れるので、読取り部,出力部の組合せが変わっても必ず再現性のある色調に保た
れ、かつメモリ部Dの圧縮/伸長部も介さずに行えるのでデータの欠落によるエ
ラーも防止できる。 さらに、コンパレータ137,コンパレータ139とR,G,B補正量閾値部138,Y,M,C,B
k補正量閾値部140とにより、例えばカラーリーダ部Aで基準チャートを読み込ん
だ時、コンパレータ130の出力とR,G,B補正量閾値138をコンパレータ137で比較し
、コンパレータ130の出力>R,G,B補正閾値138であれば、カラーリーダ部Aの異
常を示す信号としてコンパレータ137の出力をする。この出力を表示することに
より異常部分がカラーリーダ部Aであることが判明する。また、R,G,B補正量閾
値138をR,G,B毎に持つようにすれば、色毎の異常部分の特定が可能となる。 同様に、Y,M,C,Bk補正量閾値140とコンパレータ139とによりプリンタ部Bの異
常という判定も下せるようになる。なお、138および140各部の閾値は補正値部13
1および132で演算できる範囲を限度として、コンパレータ130の差値量が大とな
りすぎ補正できる範囲を越えた時の値を想定しているが、それに限らず、任意の
一定値として設定し、警告するような動作も可能である。 以上のような構成とすることにより、速やかな異常部分の特定が可能となり、
装置の修理をする場合にも正常な部分を余計にいじって無駄な時間を費やすこと
もなく、悪い部分を速やかに修復することが可能となる。 第6図は本発明による他の実施例を示したものである。前述した実施例は、読
取り部および出力部を別個に調整することによって色調のバラツキを調整し、読 取り部と出力部とのいかなる組合せにおいても一定の色再現ができるようになる
ものであるが、同様な調整の必要性がγ特性を合わせる時にも生じ、このγ特性
の調整に本発明を適用することによって同様の効果を得ることが可能となる。 γ特性は周知の通り、入力と出力の濃度条件を表わすものである。このγ特性
が入力に忠実でなければ画調(トーン)が変わってしまい、特にカラー複写装置
においては、混色でトーンが変わるような原稿の場合にトーンのレベルによって
混合色のそれぞれ(2色または3色)でγ特性が異なると色調も合わなくなる。 例えば、原稿濃度と読取り部からの出力の関係が第7図(A)のような場合には
、第7図(B)に示すようなγ特性をプリンタ部にもたせることによって、最終的
な出力結果として第7図(C)に示す原稿濃度と複写出力濃度とが対応して一致す
る結果を得るようにしている。しかし、このような構成の場合、読取り部と出力
部との組合せが変わることにより第7図(A)または(B)の組合せが変わると、第7
図(C)に示すような補正ができなくなり、複写をする目的に対して非常な不都合
となる。 第6図は上記問題点を解決するための一実施例である。第4図と異なる点は以
下の様である。可変増幅器120に代って増幅器141が配設される。追加されたγ補
正部142はカラーリーダ部AのA/D変換部におけるA/D変換後の信号に対するROMで
構成された画像データ補正部であり、第7図(A)に対して第8図(A)に示すような
出力特性が得られるように変換する。γ補正部142には数種の補正カーブを格納
し、外部の選択端子によりセレクトする。従ってその種類は多い程良いが、パタ
ーンをセレクトするのではなく演算で行えば更に多様な補正が可能となる。 データラッチ部143はγ補正部142のセレクトデータを出力し、カラープリンタ
部Bからのデータを保持する。γ補正値部144はコンパレータ130の出力値によっ
て最適なカラーリーダ部Aにおけるγ特性を選択してデータラッチ部143へ出力
する。γ補正値部145はコンパレータ130の出力値によって最適なカラープリンタ
部Bのγ特性を選択してγ補正部147へ送り出す。 第4図に示す構成に対して追加されたγ補正部147は、例えば出力部が第7図 (B)に示すような出力特性の時に出力特性を第8図(B)に示すような特性に変換す
るためのROMであり、γ補正値部145の出力によって適切なγ特性を選択する。γ
特性を示すγ補正カーブはγ補正部142と同様に種類が多い程良いので、演算に
よって作成すれば対応できるγ補正カーブは多様なものとなる。γ補正部Hは前
述の実施例における色補正部Gの構成および動作とほぼ同等であるが、データメ
モリ122,123,124と基準チャートデータメモリ125,126,127の容量としては、階調
段数に合わせて増やす必要がある。基準グレーチャート原稿は第9図に示すよう
に、3基準色に対して各々8段階の階調レベルで「濃い→薄い」と変化するので
、データメモリは8段階のレベルが必要である。 以上のような構成により、カラーリーダ部Aで第9図に示す基準グレーチャー
ト原稿を読取る。この時、γ補正部142には補正前の固定値データを選択してお
く。読取ったデータの処理と補正方法は前述した通りであり、この時にカラーリ
ーダ部Aのγ特性は第8図(A)に示すものとなる。 次にカラープリンタ部Bの調整となるが、この動作および補正も前述の実施例
と同様に行われ、第8図(B)に示すものとなる。これにより、原稿の複写動作の
時は所望の第8図(C)に示すγ特性によって複写動作が行えるようになる。 さらに、本発明の二実施例を同時に両方行えるよう構成すれば、色バランスお
よび色調の両方に調整を行って複写画像を安定化することが可能となる。 以上の説明から明らかなように、読み取った基準チャートのデータと予め記憶
した基準チャートのデータとを比較し、この差異を補正量として読取り手段にフ
ィードバックすることによって読取り特性が良好に標準化される。 また、予め記憶した基準チャートデータに基づいて出力した基準チャート画像
を読取り、当該読取ったデータと予め記憶した基準チャートデータとを比較し、
この差異を補正量として出力手段にフィードバックすることによって出力特性が
良好に標準化される。 この結果、読取り部と画像出力部とが別個で、かつ多様なものであっても、適
切なインターフェース部によって接続することによりその人出力特性を良好に標
準化することができる。 また、入出力によって不良個所の速やかな特定が可能となるという効果が得ら れる。 [発明の効果] 以上のように本発明によれば、読取り手段および出力手段の補正を別々に行う
ことができ、各々の手段における特性の変化を正確に補正することができる。 また、その際に特性を補正した読取り手段を、出力手段の補正データを作成す
る際に用いるので、出力手段の補正を、特別な入力機器を使用することを必要と
せずに簡単な構成で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、
第2図は本発明の一実施例を適用したカラー複写装置の概略断面図、
第3図はプリンタ部の構成を詳細に示す斜視図、
第4図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第5図は第3図に示す実施例に使用する基準チャート原稿を示す概念図、
第6図は本発明の他の実施例を示すブロック図、
第7図は他の実施例におけるγ特性の必要とする例を示す線図、
第8図は他の実施例を用いた効果を示す線図、
第9図は他の実施例に用いた基準チャート原稿を示す概念図である。
1Bk,1Y,1C,1M…感光ドラム、
2…給紙ローラ、
2Bk,2Y,2C,2M…現像部、
3…レジスト・ローラ、
4…ベルト、
4Bk,4Y,4C,4M…クリーニング部、
5…定着器、
6Bk,6Y,6C,6M…ルーザ走査光学系、
7Bk,7Y,7C,7M…1次帯電器、
8Bk,8Y,8C,8M…転写帯電器、
9,10…帯電器、
11…紙カセット、
11M…反射ミラー、
12…転写紙、
12S…BDセンサ、
61…ポリゴンモータ、
62…ポリゴンミラー、
63…シリンドリカルレンズ、
64…レーザ、
65…f-θレンズ、
101…原稿圧板、
102…原稿台ガラス、
103…ハロゲンランプ、
104,105…走査光学系、
106…光学ユニット、
107…集光レンズ、
108R,108G,108B…CCDラインセンサ、
109…DCサーボモータ、
120R,120G,120B…可変増幅アンプ、
121R,121G,121B…A/D変換回路、
121,123,124…データメモリ、
125,126,127…基準チャートデータメモリ、
125D…圧縮部、
126D…メモリ、
127D…伸長部、
128,129,133…セレクタ、
130,137,139…コンパレータ、 131…R,G,B補正部、
132…Y,M,C,Bk補正部、
135Y,135M,135C,135Bk…レーザドライバ、
136…多値入力変調回路、
138…R,G,B補正量閾値、
140…Y,M,C,Bk補正量閾値、
141R,141G,141B…増幅器、
142R,142G,142B…γ補正部、
143,150…データラッチ部、
144,145…γ補正値部、
146…ROMテーブル、
147Y,147M,147C,147Bk…γ補正部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)複数の異なる階調レベルの色画像が形成されている基準チャートを読取り手
段によって読取り、該読取られた基準チャートの画像データと前記複数の異なる
階調レベルの色画像に対応して予め記憶されている基準データに基づき当該読取
り手段の補正データを作成し、 出力手段を補正するための基準データに基づき前記出力手段によって出力され
た画像を、前記作成された補正データによって補正された前記読取り手段によっ
て読取り、該読取られた画像データに基づき当該出力手段の補正データを作成す
る、 各処理を有することを特徴とする画像処理方法。
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