JP4552583B2 - ノイズ検出装置、ノイズ検出方法およびノイズ検出プログラム - Google Patents
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Description
かかる構成によれば、バンディングノイズ量を算出するにあたり、空間周波数に対する視覚感度特性が加味されるため、人間の視覚感度特性と相関の高いバンディングノイズ量の予測を行うことが可能であった。
(1)印刷画像について:
(2)バンディングノイズ知覚量算出処理について:
(3)バンディングノイズ知覚量関数について:
(4)他の実施形態について:
(5)αβの最適化について:
(6)まとめ:
図1は、本発明の評価対象である印刷画像が形成される様子を示している。印刷画像は印刷用紙上においてインクドットによって表現される二次元画像であり、インクを吐出するノズルと印刷用紙を互いに相対移動させることにより形成することができる。一般的なインクジェットプリンタにおいては、各色のインクカートリッジを収容するキャリッジの下面に備えられた印刷ヘッドにインクが吐出可能なノズルが形成され、同キャリッジを一定方向に往復移動させることにより、同方向にシフトした複数のインクドットを形成することが可能となっている。印刷ヘッドと印刷用紙と間には所定距離のクリアランスが形成されており、同クリアランスを吐出されたインク粒が飛翔し、着弾した位置にインクドットが形成される。なお、上記のキャリッジの動作を主走査といい、その移動方向を主走査方向というものとする。
上述のとおり印刷画像にはバンディングノイズと粒状ノイズとが混在しており、両者を個別に解析するためには粒状ノイズ成分とバンディングノイズ成分と分離しておく必要がある。画像から得られる物理特性をフーリエ変換を利用して空間周波数で表されるスペクトルに変換することによって各ノイズの特徴を的確に捉えることができる。従って、印刷画像のノイズ解析にフーリエ変換を利用することが一般的に行われている。本発明においても、フーリエ変換を利用して、バンディングノイズと粒状ノイズについて解析する。以下、その詳細について説明する。
AS(fx,fy)=(VTF(fx,fy))2×WS(fx,fy) ・・・・(2)
Nα1=Nβ×(α/β) ・・・・(3)
すなわち、参考領域に含まれる粒状ノイズ量を表す参考粒状ノイズ量Nβに対して、抽出領域と参考領域との面積比を意味する係数(α/β)を乗算することにより抽出領域に含まれる粒状ノイズ量Nα1を予測している。粒状ノイズ成分は空間周波数において全方向に均一に分布し、粒状ノイズ量が空間周波数における領域の面積に比例すると考えることができるため、上記式(3)により抽出粒状ノイズ量Nα1を予測することができる。
NB=Nα−Nα1 ・・・・(4)
すなわち、抽出領域におけるディングノイズ量と粒状ノイズ量とを合計した値である抽出ノイズ量Nαから、同領域の粒状ノイズ量を示す抽出粒状ノイズ量Nα1を除去することにより、残りのバンディングノイズ量Nα2を算出することができる。このようにすることにより、粒状ノイズ量に影響されることなく正確にバンディングノイズを評価することができる。
ND=Nβ×(360°/β) ・・・・(5)
上記式(5)も、粒状ノイズ成分は空間周波数において全方向に均一に分布し、粒状ノイズ量が空間周波数における領域の面積に比例すると考えることができることに基づいている。
S=a×NB b+c ・・・・(6)
バンディングノイズ知覚量関数の算出にあたっては、まず、様々なテスト画像を数多く(n個)用意し、これらのぞれぞれについてステップS100〜S170を実行する。すなわち、様々なテスト画像についてのバンディングノイズ量NBをそれぞれ算出する。一方、バンディングノイズ量NBを算出したテスト画像について心理評価を行うことにより、人間が感じられるバンディングノイズの程度をバンディングノイズ知覚量Sとして定量化する。このときの心理実験手法として、採点法や一対比較法やカテゴリー法等を採用することができる。バンディングノイズ知覚量Sは、例えばバンディングノイズに全く気付かない程度を0として、バンディングノイズがひどく感じられる程度に応じて大きな値となるように定義することができる。次に、各テスト画像について得られたバンディングノイズ量NBとバンディングノイズ知覚量Sとの相関関係を調査する。
以上説明したように、本実施形態においては、空間周波数(fx,fy)が印刷ヘッドの主走査方向と直交する方向から±α/2以内となる領域を抽出領域と設定している。印刷ヘッドを主走査させて印刷を行うプリンタ20の特性上、主走査方向に直交する方向にバンディングノイズに相当するスペクトルが存在するため、同方向を中心として抽出領域を設定すべきである。また、抽出角αはプリンタ20における印刷時の紙送り精度やスキャナ30における載置精度等や、フーリエ変換の性質上発生する誤差等を考慮して、余裕をもった角度に設定しておくことが望ましい。しかし、抽出角αを不必要に大きく設定すると、抽出領域にバンディングノイズ以外の特異的なノイズのスペクトルが含まれる可能性が高まり、精度良くバンディングノイズ知覚量Sを算出することができなくなる。従って、抽出角αを小さ過ぎず、大き過ぎない値に最適化する必要がある。
以上のことから、角度j1≦3°となる領域においてバンディング成分が含まれ、角度j1≧4°となる領域においてバンディング成分がほとんど含まれないことが分かる。全ノイズ量を構成するバンディングノイズ成分と粒状ノイズ成分とに相関がないと考えることができるため、バンディングノイズ成分が含まれるノイズ量P(i,1)と相関が高いノイズ量P(i,j1)にはバンディングノイズ成分が多く含まれていると考えることができるからである。
ところで、バンディングノイズがテスト画像においてどのように発生するか予想がつかない場合や、バンディングノイズ以外の特徴ノイズがテスト画像に混在する場合がある。この場合、抽出領域をノイズの物理特性に応じて設定することは困難となる。そこで、本実施形態では領域決定部11a4がステップS140にて以下の処理を実行させることにより、抽出領域と参考領域とをそれぞれ決定している。
α=θ×M,β=θ×K ・・・・(9)
以上説明したように、本発明においては、ランダム(粒状)ノイズのみが含まれる参考領域から参考ランダム(粒状)ノイズ量Nβを予め特定しておき、同参考ランダム(粒状)ノイズ量Nβに基づいて抽出領域に含まれる抽出ランダム(粒状)ノイズ量Nα1を予測している。そして、抽出領域に含まれる全ノイズの量Nαから抽出ランダム(粒状)ノイズ量Nα1を減算することにより、残りの特徴(バンディング)ノイズ量NBを正確に算出することができる。
Claims (12)
- ランダムに分散するランダムノイズと特異的な特徴ノイズとが混在する評価対象の二次元物理特性を入力する入力手段と、
上記二次元物理特性を二次元の空間周波数で表されるスペクトルに変換する変換手段と、
上記空間周波数において特徴ノイズ成分が含まれる抽出領域を検出する抽出領域検出手段と、
上記空間周波数において上記抽出領域とは異なる領域において参考領域を作成する参考領域作成手段と、
上記参考領域に含まれる上記スペクトルを積分することにより参考ランダムノイズ量を算出する参考ランダムノイズ量算出手段と、
上記参考ランダムノイズ量に基づいて上記抽出領域に含まれる抽出ランダムノイズ量を予測する抽出ランダムノイズ量予測手段と、
上記抽出領域に含まれる全てのスペクトルを積分することにより抽出ノイズ量を算出する抽出ノイズ量算出手段と、
上記抽出ノイズ量から上記抽出ランダムノイズ量を減算することにより上記特徴ノイズの量を算出する特徴ノイズ量算出手段と、を具備することを特徴とするノイズ検出装置。 - 上記抽出領域検出手段は、上記特徴ノイズの物理特性に基づいて上記特徴ノイズ成分が含まれる上記抽出領域を検出することを特徴とする請求項1に記載のノイズ検出装置。
- 上記評価対象が印刷画像であり、上記特徴ノイズがバンディングノイズである場合に、
上記抽出領域検出手段は、上記印刷画像を形成するための印刷ヘッドの主走査方向と直交する方向から所定の角度範囲内の空間周波数となる領域を上記抽出領域として検出することを特徴とする請求項2に記載のノイズ検出装置。 - 上記抽出領域検出手段は、上記印刷画像を形成するための印刷ヘッドの主走査方向と直交する方向から3度以内の空間周波数となる領域を上記抽出領域として検出することを特徴とする請求項3に記載のノイズ検出装置。
- 上記参考領域作成手段は、上記抽出領域に隣接した所定の角度範囲内の空間周波数となる領域を上記参考領域とすることを特徴とする請求項3または請求項4のいずれかに記載のノイズ検出装置。
- 上記参考領域作成手段は、上記抽出領域に隣接する20度以内の空間周波数となる領域を上記参考領域とすることを特徴とする請求項5に記載のノイズ検出装置。
- 上記抽出領域検出手段は上記空間周波数において複数の仮領域を形成し、同仮領域のそれぞれに含まれる上記スペクトルを積分することにより複数の仮領域ノイズ量を算出し、同仮領域ノイズ量が他のものと比較して突出した値となる上記仮領域を上記抽出領域として検出することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のノイズ検出装置。
- 上記参考領域作成手段は上記空間周波数において複数の仮領域を形成し、同仮領域のそれぞれに含まれる上記スペクトルを積分することにより複数の仮領域ノイズ量を算出し、同仮領域ノイズ量が平均的な値となる上記仮領域を上記参考領域とすることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載のノイズ検出装置。
- 上記参考ランダムノイズ量を所定の変換式に代入することによりランダムノイズ知覚量を算出することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載のノイズ検出装置。
- 上記特徴ノイズの量を所定の変換式に代入することにより特徴ノイズ知覚量を算出することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載のノイズ検出装置。
- ランダムに分散するランダムノイズと特異的な特徴ノイズとが混在する評価対象の二次元物理特性を入力する入力工程と、
上記二次元物理特性を二次元の空間周波数で表されるスペクトルに変換する変換工程と、
上記空間周波数において特徴ノイズ成分が含まれる抽出領域を検出する抽出領域検出工程と、
上記空間周波数において上記抽出領域とは異なる領域において参考領域を作成する参考領域作成工程と、
上記参考領域に含まれる上記スペクトルを積分することにより参考ランダムノイズ量を算出する参考ランダムノイズ量算出工程と、
上記参考ランダムノイズ量に基づいて上記抽出領域に含まれる抽出ランダムノイズ量を予測する抽出ランダムノイズ量予測工程と、
上記抽出領域に含まれる全てのスペクトルを積分することにより抽出ノイズ量を算出する抽出ノイズ量算出工程と、
上記抽出ノイズ量から上記抽出ランダムノイズ量を減算することにより上記特徴ノイズの量を算出する特徴ノイズ量算出工程と、を具備することを特徴とするノイズ検出方法。 - ランダムに分散するランダムノイズと特異的な特徴ノイズとが混在する評価対象の二次元物理特性を入力する入力機能と、
上記二次元物理特性を二次元の空間周波数で表されるスペクトルに変換する変換機能と、
上記空間周波数において特徴ノイズ成分が含まれる抽出領域を検出する抽出領域検出機能と、
上記空間周波数において上記抽出領域とは異なる領域において参考領域を作成する参考領域作成機能と、
上記参考領域に含まれる上記スペクトルを積分することにより参考ランダムノイズ量を算出する参考ランダムノイズ量算出機能と、
上記参考ランダムノイズ量に基づいて上記抽出領域に含まれる抽出ランダムノイズ量を予測する抽出ランダムノイズ量予測機能と、
上記抽出領域に含まれる全てのスペクトルを積分することにより抽出ノイズ量を算出する抽出ノイズ量算出機能と、
上記抽出ノイズ量から上記抽出ランダムノイズ量を減算することにより上記特徴ノイズの量を算出する特徴ノイズ量算出機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とするノイズ検出プログラム。
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