JP4560730B2 - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像内の色変動を抑制する画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１では、ｎ次元のＤＬＵＴを用いて、面内の色ムラを低減させる画像処理装置が開示されている。
特開２００２−１３５６１０号公報

本発明は、上述した背景からなされたものであり、より高画質な画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。

［画像処理装置］
上記目的を達成するために、本発明にかかる画像処理装置は、入力された画像データに対して、画像内で生ずる色変動を抑制する補正処理を行う補正手段と、前記補正手段により補正処理がなされた画像データの階調数を減少させる階調調整手段とを有する。

好適には、前記補正手段は、入力された画像データよりも高い階調数で、前記補正処理を行う。

好適には、前記階調調整手段により階調数を減少させた画像データと、階調数が減少する前の画像データとの差分値を、近傍の画素に拡散させる誤差拡散手段をさらに有する。

好適には、前記補正手段は、画像内の既定の方向に関して、色変動を抑制する補正処理を行い、前記誤差拡散手段は、前記補正手段により補正処理がなされる方向に、前記差分値を拡散させる。

好適には、前記補正手段は、画像の主走査方向に関して、色変動を抑制する補正処理を行い、前記誤差拡散手段は、前記主走査方向に、前記差分値を拡散させる。

好適には、前記補正手段により補正処理がなされた画像データに対して、既定サイズの画像ブロック毎に平均階調値を算出する平均化処理手段をさらに有し、前記階調調整手段は、前記平均化処理手段により算出された平均階調値の階調数を減少させ、前記階調調整手段により階調数を減少させた平均階調値と、階調数が減少する前の画像データとの差分値、及び、画像ブロック内の位置に基づいて、画像ブロックに含まれる各画素の階調値を決定する誤差拡散手段をさらに有する。

［画像形成装置］
また、本発明にかかる画像形成装置は、像形成手段と、前記像形成手段により形成される画像内で生ずる色変動を抑制する補正処理を、入力される画像データに対して行う補正手段と、前記補正手段により補正処理がなされた画像データの階調数を減少させる階調調整手段とを有する。

［画像処理方法］
また、本発明にかかる画像処理方法は、入力された画像データに対して、画像内で生ずる色変動を抑制する補正処理を行い、前記補正処理がなされた画像データの階調数を減少させる。

［プログラム］
また、本発明にかかるプログラムは、入力された画像データに対して、画像内で生ずる色変動を抑制する補正処理を行うステップと、前記補正処理がなされた画像データの階調数を減少させるステップとをコンピュータに実行させる。

本発明の画像形成装置によれば、より高画質な画像を形成することができる。

［ハードウェア構成］
まず、本発明が適用されるプリンタ装置１０について説明する。
図１は、タンデム型のプリンタ装置１０の構成を示す図である。
図１に示すように、プリンタ装置１０は、画像読取ユニット１２、画像形成ユニット１４、中間転写ベルト１６、用紙トレイ１７、用紙搬送路１８、定着器１９、及び画像処理装置２０を有する。このプリンタ装置１０は、クライアントＰＣから受信した画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、画像読取装置１２を用いたフルカラー複写機としての機能、及び、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機であってもよい。

まず、プリンタ装置１０の概略を説明すると、プリンタ装置１０の上部には、画像読取装置１２及び画像処理装置２０が配設され、画像データの入力手段として機能する。画像読取装置１２は、原稿に表示された画像を読み取って、画像処理装置２０に対して出力する。画像処理装置２０は、画像読取装置１２から入力された画像データ、又は、ＬＡＮなどのネットワークを介してクライアントＰＣ等から入力された画像データに対して、色変換、階調補正及び解像度補正などの画像処理を施し、画像形成ユニット１４に対して出力する。
画像読取装置１２の下方には、カラー画像を構成する色に対応して、複数の画像形成ユニット１４が配設されている。本例では、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応して第１の画像形成ユニット１４Ｋ、第２の画像形成ユニット１４Ｙ、第３の画像形成ユニット１４Ｍ及び第４の画像形成ユニット１４Ｃが、中間転写ベルト１６に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト１６は、中間転写体として図中矢印Ａの方向に回動し、これら４つの画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは、画像処理装置２０から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト１６に転写（一次転写）する。なお、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの色の順序は、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に限定されるものではなく、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順序など、その順序は任意である。

用紙搬送路１８は、中間転写ベルト１６の下方に配設されている。用紙トレイ１７から供給された記録用紙３２は、この用紙搬送路１８上を搬送され、上記中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（二次転写）され、転写されたトナー像が定着器１９によって定着され、矢印Ｂに沿って外部に排出される。

次に、プリンタ装置１０の各構成についてより詳細に説明する。
図１に示すように、画像読取ユニット１２は、原稿を載せるプラテンガラス１２４と、この原稿をプラテンガラス１２４上に押圧するプラテンカバー１２２と、プラテンガラス１２４上に載置された原稿の画像を読み取る画像読取装置１３０とを有する。この画像読取装置１３０は、プラテンガラス１２４上に載置された原稿を光源１３２によって照明し、原稿からの反射光像を、フルレートミラー１３４、第１のハーフレートミラー１３５、第２のハーフレートミラー１３６及び結像レンズ１３７からなる縮小光学系を介して、ＣＣＤ等からなる画像読取素子１３８上に走査露光して、この画像読取素子１３８によって原稿３０の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。

画像処理装置２０は、画像読取ユニット１２により読み取られた画像データに対して、シェーディング補正、原稿の位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理を施す。
また、本例の画像処理装置２０は、印刷される画像内で生ずる色変動（以下、ムラ）を相殺するように、画像データに対して補正処理を施す。
なお、本例において、画像読取ユニット１２により読み取られた原稿の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データであり、画像処理装置２０による画像処理によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ：２５６階調）の４色の原稿色材階調データに変換される。

第１の画像形成ユニット１４Ｋ、第２の画像形成ユニット１４Ｙ、第３の画像形成ユニット１４Ｍ及び第４の画像形成ユニット１４Ｃ（像形成手段）は、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、第１の画像形成ユニット１４Ｋについて説明する。なお、各画像形成ユニット１４の構成は、Ｋ、Ｙ、Ｍ又はＣを付すことにより区別する。
画像形成ユニット１４Ｋは、画像処理装置２０から入力された画像データに応じてレーザ光を走査する光走査装置１４０Ｋと、この光走査装置１４０Ｋにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置１５０Ｋとを有する。

光走査装置１４０Ｋは、半導体レーザ１４２Ｋを黒色（Ｋ）の画像データに応じて変調して、この半導体レーザ１４２Ｋからレーザ光ＬＢ（Ｋ）を画像データに応じて出射する。この半導体レーザ１４２Ｋから出射されたレーザ光ＬＢ（Ｋ）は、第１の反射ミラー１４３Ｋ及び第２の反射ミラー１４４Ｋを介して回転多面鏡１４６Ｋに照射され、この回転多面鏡１４６Ｋよって偏向走査され、第２の反射ミラー１４４Ｋ、第３の反射ミラー１４８Ｋ及び第４の反射ミラー１４９Ｋを介して、像形成装置１５０Ｋの感光体ドラム１５２Ｋ上に照射される。
像形成装置１５０Ｋは、矢印Ａの方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム１５２Ｋと、この感光体ドラム１５２Ｋの表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン１５４Ｋと、感光体ドラム１５４Ｋ上に形成された静電潜像を現像する現像器１５６Ｋと、クリーニング装置１５８Ｋとから構成されている。感光体ドラム１５２Ｋは、スコロトロン１５４Ｋにより一様に帯電され、光走査装置１４０Ｋにより照射されたレーザ光ＬＢ（Ｋ）により静電潜像を形成される。感光体ドラム１５２Ｋに形成された静電潜像は、現像器１５６Ｋにより黒色（Ｋ）のトナーで現像され、中間転写ベルト１６に転写される。なお、トナー像の転写工程の後に感光体ドラム１５２Ｋに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置１５８Ｋによって除去される。
他の画像形成ユニット１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃも、上記と同様に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１６に転写する。

中間転写ベルト１６は、ドライブロール１６４と、第１のアイドルロール１６５と、ステアリングロール１６６と、第２のアイドルロール１６７と、バックアップロール１６８と、第３のアイドルロール１６９との間に一定のテンションで掛け回されており、駆動モータ（不図示）によってドライブロール１６４が回転駆動されることにより、矢印Ａの方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト１６は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等によって接続することにより無端ベルト状に形成されたものである。
また、中間転写ベルト１６には、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃに対向する位置にそれぞれ第１の一次転写ロール１６２Ｋ、第２の一次転写ロール１６２Ｙ、第３の一次転写ロール１６２Ｍ及び第４の一次転写ロール１６２Ｃが配設され、感光体ドラム１５２Ｋ、１５２Ｙ、１５２Ｍ、１５２Ｃ上に形成された各色のトナー像は、これらの一次転写ロール１６２により中間転写ベルト１６上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト１６に付着した残留トナーは、二次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置１８９のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。

用紙搬送路１８には、用紙トレイ１７から記録用紙３２を取り出す給紙ローラ１８１と、用紙搬送用の第１のローラ対１８２、第２のローラ対１８３及び第３のローラ対１８４と、記録用紙３２を既定のタイミングで二次転写位置に搬送するレジストロール１８５とが配設される。

また、用紙搬送路１８上の二次転写位置には、バックアップロール１６８に圧接する二次転写ロール１８５が配設されており、中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像は、この二次転写ロール１８５による圧接力及び静電気力で記録用紙３２上に二次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙３２は、第１の搬送ベルト１８６及び第２の搬送ベルト１８７によって定着器１９へと搬送される。
定着器１９は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３２に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙３２に溶融固着させる。

［背景］
図１に例示したような電子写真方式のプリンタ装置では、画像の面内における色の均一性が悪いといった課題がある。これを解決する手段として、例えば、特許文献１に記載のＤＬＵＴを用いる方法が提案されている。この方法では、電子写真方式における階調特性や多重転写特性などの非線形性を考慮することができるので、プリンタ装置の面内均一性を大幅に向上させることが可能である。
しかしながら、プリンタ装置の階調表現分解能は、通常８ビット程度に限定されているため、上記方法を用いてもプリンタ装置の階調表現分解能に起因する補正誤差が存在し、記録用紙全面に対して均一にムラ補正処理を施した場合に、ムラ補正による擬似輪郭が知覚されるという問題点があった。

図２は、プリンタ装置の階調表現分解能に起因する補正誤差を説明する図である。なお、本図において、グラフの横軸は、記録用紙上の主走査方向の位置を示し、縦軸は、明度を表している。また、本図に示された縦軸の値（明度）は、電子写真方式のプリンタ装置における網点面積率２０％のプロセスブラック（Ｙ色、Ｍ色及びＣ色を混合して生成された黒色）を示す。
図２に示すように、階調表現分解能が８ビットである場合には、破線で示した領域において、明度差で０．５以上の急峻な色変化が存在するため、この部分で擬似輪郭が発生していることが、シミュレーションと補正サンプルとの対応確認により明らかになった。
また、補正実験の結果より、プリンタ装置の階調表現分解能を１０ビット以上とすることにより、擬似輪郭が知覚されないことが明らかになった。

しかしながら、プリンタ装置の階調表現分解能を単に８ビットより大きくすると、解像度の低下又はコストアップといった障害が発生する。

そこで、第１の実施形態におけるプリンタ装置１０は、面内ムラ補正処理において、画像形成処理で用いる階調分解能（本例では８ビット精度）より高い階調分解能（本例では１０ビット精度）を適用し、面内ムラ補正処理の後段で、画像データを画像形成処理の階調分解能（８ビット精度）に戻す。
また、プリンタ装置１０は、画像形成処理の階調分解能（８ビット精度）に戻すときに、面内ムラ補正処理直後の画像データ（１０ビット精度）と、画像形成処理の階調分解能に変換された画像データ（８ビット精度）との差分値（１０ビット精度の画像データの下位２ビットに相当する値）を算出し、算出された差分値を、近傍の画素に拡散させる。
これにより、プリンタ装置１０の階調表現分解能に制限があっても、擬似輪郭の発生が抑制される。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。
図３は、画像処理装置２０（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム５の機能構成を例示する図である。
図３に例示するように、画像処理プログラム５は、平均色信号変換部５１０、ムラ補正部５２０、パラメータ修正部５３０及び擬似高階調処理部５４０を有する。

画像処理プログラム５において、平均色信号変換部５１０は、入力された画像データを、Ｌ＊ａ＊ｂ＊からなる画像データに変換し、ムラ補正部５２０に出力する。

ムラ補正部５２０は、パラメータ修正部５３０から提供される補正パラメータを用いて、平均色信号変換部５１０から入力された画像データに対して、画像内に生ずる色変動を抑制する補正処理を施す。この補正処理は、プリンタ装置１０により形成される画像の面内で生ずる色変動を相殺するように画素値を変換するものである。
より具体的には、ムラ補正部５２０は、入力された画像データ（本例では８ビット）を、より階調数の多い画像データ（本例では１０ビット）に変換し、この階調数の精度でムラ補正を行う。
本例のムラ補正部５２０は、入力された各画素の色データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）と、各画素の位置データに基づいて、主走査方向の面内均一性が補正された色データ（ＣＭＹ）を算出する。詳細は後述する。

パラメータ修正部５３０は、経時的な変化や感光体などの像坦持体の交換などによりプリンタ装置１０の面内均一性が変化した場合に、平均色信号変換部５１０及びムラ補正部５２０により適用される色変換パラメータ（ムラ補正に適用する補正パラメータを含む）を修正する。

擬似高階調処理部５４０は、ムラ補正部５３０から入力された画像データ（本例では１０ビット）を、後段の処理に適した階調数に変換する。
また、擬似高階調処理部５４０は、階調数の変換の前後で生じた誤差（階調数変換前の画像データと、階調数変換後の画像データとの差分値）を、近傍の画素に分配して拡散させる。
本例の擬似高階調処理部５４０は、ムラ補正部５３０から入力された画像データ（１０ビット）を、８ビットの画像データに変換して画像形成ユニット１４（図１）に出力し、ビット数の変換（すなわち、階調数の変換）に伴う誤差を誤差拡散法により近傍の画素に拡散させる。

図４は、図３に示されたムラ補正部５２０をより詳細に説明する図である。
図４に例示するように、ムラ補正部５２０は、高階調化部５２２、４次元ルックアップテーブル（４次元ＬＵＴ）５２４、ルックアップテーブル参照部（ＬＵＴ参照部）５２６、及び補間処理部５２８を有する。
高階調化部５２２は、入力された画像データの階調数を増加させて、階調数が増加した画像データをＬＵＴ参照部５２６及び補間処理部５２８に出力する。
本例の高階調化部５２２は、各画素の色データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を表すビット列と、各画素の位置データを表すビット列とに対して、それぞれ下位ビット（２ビット）を付加することにより、色データの階調分解能及び画像における位置の表現分解能を向上させる。

４次元ＬＵＴ５２４は、パラメータ修正部５３０（図３）から提供されたムラ補正の補正パラメータをルックアップテーブルとして保持する。
本例の４次元ＬＵＴ５２４は、３つの色データ（Ｌ＊値、ａ＊値、ｂ＊値）と、画像における主走査方向の位置データ（座標Ｘ）とからなる入力データセットに対して、プリンタ装置１０により形成される画像に生ずる面内ムラを相殺する出力色データ（Ｃ値、Ｍ値、及びＹ値）を対応付ける４次元のテーブルを保持している。
なお、本例の４次元ＬＵＴ５２４は、テーブルのデータサイズを小さくするために、存在しうる全ての入力データセットに対応する出力色データを格納するのではなく、既定の間隔の格子点からなる入力データセットに対応する出力色データのみを格納している。すなわち、本例の４次元ＬＵＴ５２４は、既定の間隔で間引かれた入力データセット及び出力色データをルックアップテーブルとして保持している。以下、ルックアップテーブルに存在する入力データセットを格子点とよぶ。

ＬＵＴ参照部５２６は、４次元ＬＵＴ５２４を参照して、高階調化部５２２から入力された画像データ（色データ及び位置データ）に対応する出力色データ（Ｃ値、Ｍ値及びＹ値）を読み出し、読み出された出力色データを補間処理部５２８に出力する。
本例のＬＵＴ参照部５２６は、入力された画像データが４次元ＬＵＴ５２４に保持されている格子点と一致する場合に、この格子点に対応する出力色データ（Ｃ値、Ｍ値及びＹ値）を補間処理部５２８に出力し、入力された画像データが４次元ＬＵＴ５２４に保持されている格子点と一致しない場合には、この画像データの近傍にある複数の格子点に対応する出力色データを、これらの格子点の値と共に補間処理部５２８に出力する。

補間処理部５２８は、補間処理を行って、入力された画像データに対応する出力色データを算出する。より具体的には、補間処理部５２８は、既定の補間法を適用して、高階調化部５２２から入力された画像データと、ＬＵＴ参照部５２６から入力された出力色データ及び格子点の値とに基づいて、ムラ補正が施された画像データ（本例では１０ビット）を算出する。補間法は、例えば、ｎ次元（本例では４次元）の線形補間法、ｎ次元立方体の体積に基づいて補間値を算出する立方体補間法、又は、ｎ次元四面体の体積に基づいて補間値を算出する四面体補間法などである。

このように、ムラ補正部５２０は、４次元ＬＵＴを用いることにより、入力される画像データを、プリンタ装置１０における階調特性及び多重転写特性などの非線形性を考慮して、プリンタ装置１０における面内均一性を補正した画像データに変換することができる。

図５は、図３に示された擬似高階調処理部５４０をより詳細に説明する図であり、図５（Ａ）は、擬似高階調処理部５４０の機能構成を例示し、図５（Ｂ）は、誤差拡散に用いられる拡散係数を例示する。
図５（Ａ）に例示するように、擬似高階調処理部５４０は、低階調化部５４２及び誤差拡散部５４４を有する。
低階調化部５４２は、ムラ補正部５２０（図３、図４）から入力された画像データ（本例では１０ビット）の階調数を減少させて、後段の処理に適したビット数（８ビット）の画像データに変換する。
本例の低階調化部５４２は、入力された色データ（Ｃ値、Ｍ値及びＹ値）それぞれの上位８ビットを選択し、選択された８ビットを色データとして画像形成ユニット１４（図１）及び誤差拡散部５４４に出力する。

誤差拡散部５４４は、ムラ補正部５２０から入力された画像データ（本例では１０ビット）と、低階調化部５４２から入力された画像データ（本例では８ビット）との差分値を算出し、算出された差分値を、ムラ補正がなされた方向に拡散させる。
本例の誤差拡散部５４４は、ムラ補正部５２０から入力された画像データの下位２ビットを差分値として選択し、選択された差分値（下位２ビットに相当する値）を、図５（Ｂ）に例示する係数を用いて、主走査方向に拡散する。すなわち、本例の誤差拡散部５４４は、ムラ補正部５２０から入力された画像データの下位２ビットに、図５（Ｂ）に例示する係数を乗算して拡散値を算出し、算出された拡散値を、ムラ補正部５２０から次に入力される画像データに加算する。

図５（Ｂ）に例示するように、本例の誤差拡散部５４４は、主走査方向の下流にある４画素に、差分値（誤差）を分配する。分配する係数は、処理対象の画素（以下、注目画素）から近い順に、「０．４」、「０．３」、「０．２」及び「０．１」である。すなわち、本例の誤差拡散部５４４は、注目画素において差分値（誤差）Ｅが生じた場合に、この注目画素から主走査方向に１画素下流にある画素の階調値（１０ビット）に、拡散値「０．４×Ｅ」を加算し、注目画素から主走査方向に２画素下流にある画素の階調値に、拡散値「０．３×Ｅ」を加算し、注目画素から主走査方向に３画素下流にある画素の階調値に、拡散値「０．２×Ｅ」を加算し、注目画素から主走査方向に４画素下流にある画素の階調値に、拡散値「０．１×Ｅ」を加算する。
これにより、８ビットに変換された画像データは、擬似的に高階調化されたものとなり、擬似輪郭の発生が抑えられる。また、本例のように、係数の合成を１にすることにより、ビット数の減少（１０ビットから８ビットへの変換）に伴う画像濃度の変動が抑制される。

［動作］
次に、画像処理プログラム５の動作を説明する。
図６は、画像処理装置２０（画像処理プログラム５）の全体動作（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。なお、本例では、各色データ及び位置データが８ビットで表現されている場合（すなわち、２５６階調で表現されている場合）を具体例として説明する。

図６に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、画像処理プログラム５は、入力された画像データの中から、走査順に注目画素を設定し、設定された注目画素の色データ及び位置データを抽出する。
なお、本例では、主走査方向の上流端から１画素ずつ順に下流に走査していき、このラインの下流端まで走査すると、副走査方向に１ライン移動して、次のラインを主走査方向上流端から同様に走査していく場合を具体例として説明する。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、平均色信号変換部５１０（図３）は、注目画素の色データを、Ｌ＊ａ＊ｂ＊からなる色データに変換する。
変換後の色データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）及び位置データは、ムラ補正部５２０に入力される。

ステップ１２０（Ｓ１２０）において、ムラ補正部５２０の高階調化部５２２（図４）は、平均色信号変換部５１０から入力された色データ及び位置データそれぞれの下位に２ビット追加して、１０ビットの色データ及び位置データに変換する。

ステップ１３０（Ｓ１３０）において、ムラ補正部５２０（図３、図４）は、１０ビット精度で、入力された色データに対して、位置データに応じたムラ補正を行う。
より具体的には、ＬＵＴ参照部５２６（図４）は、４次元ＬＵＴ５２４を参照して、高階調化部５２２から入力された色データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）及び位置データ（主走査方向の座標Ｘ）に対応する出力色データ（ＣＭＹ）を読み出す。読み出される出力色データは、少なくとも１組のＣ値、Ｍ値及びＹ値を含む。
補間処理部５２８は、ＬＵＴ参照部５２６により読み出された色データ（ＣＭＹ）に基づいて、１０ビット精度で補間値（ＣＭＹ）を算出する。なお、読み出される出力色データが１つである場合（すなわち、入力された色データ及び位置データが格子点と一致した場合）には、この出力色データがそのまま出力される。

ステップ１４０（Ｓ１４０）において、擬似高階調処理部５４０の誤差拡散部５４４（図５）は、主走査方向上流の画素（すなわち、既に処理された画素）からの拡散値（１０ビット）を、ムラ補正部５２０（補間処理部５２８）から入力された色データ（１０ビット）に加算する。

ステップ１５０（Ｓ１５０）において、低階調化部５４２（図５）は、ムラ補正部５２０（補間処理部５２８）から入力された色データ（１０ビット）の上位８ビットを選択し、選択された上位８ビットを色データとして画像形成ユニット１４（図１）及び誤差拡散部５４４に出力する。

ステップ１６０（Ｓ１６０）において、誤差拡散部５３３は、ムラ補正部５２０から入力された色データ（１０ビット精度）と、低階調化部５４２から入力された色データ（８ビット精度）との差分値を算出し、算出された差分値に既定の拡散係数（図５（Ｂ））を乗算して、主走査方向下流の画素に対する拡散値を算出する。

ステップ１７０（Ｓ１７０）において、画像処理プログラム５は、全ての画素について処理が終了したか否かを判断し、未処理の画素が存在する場合には、Ｓ１００の処理に戻って、次の注目画素を設定し、全ての画素について処理が終了した場合には、画像処理（Ｓ１０）を終了する。

以上説明したように、本実施形態におけるプリンタ装置１０は、より高い階調表現分解能でムラ補正処理を行うので、ムラ補正処理に伴う擬似輪郭の発生を抑制することができる。
また、プリンタ装置１０は、ムラ補正後の画像データを画像形成処理の階調数（８ビット）に戻すため、後段の処理に要するメモリサイズ及びバス幅の増大を抑えることができる。
また、プリンタ装置１０は、ムラ補正後に階調数を戻す場合に、誤差拡散処理を行って擬似的に高階調化することにより、擬似輪郭の発生を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、主走査方向の面内ムラを補正しているので、誤差拡散部５４４は、主走査方向にのみ誤差（本例では、１０ビットで表現された色データの下位２ビット）を拡散させているが、これに限定されるものではなく、例えば、主走査方向及び副走査方向にムラ補正を行う場合には、誤差拡散部５４４は、主走査方向及び副走査方向に誤差を拡散させてもよい。

［第２実施形態］
次に、第２の実施形態を説明する。
図７は、第２の擬似高階調処理部５５０を説明する図であり、図７（Ａ）は、第２の擬似高階調処理部５５０の機能構成を例示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のブロック抽出部５２２により抽出される画像ブロックを例示し、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の誤差分配部５５８により参照される分配値テーブルを例示する。
第２の実施形態における画像処理プログラムは、図３に示された画像処理プログラム５の擬似高階調処理部５４０を、第２の擬似高階調処理部５５０で置換した構成をとる。

図７（Ａ）に例示するように、第２の擬似高階調処理部５５０は、ブロック抽出部５５２、平均化処理部５５４、第２の低階調化部５５６及び誤差分配部５５８を有する。
ブロック抽出部５５２は、入力された画像データから、既定サイズの画像ブロックを抽出する。抽出される画像ブロックは、ムラ補正処理の方向と同じ方向に複数の画素を含む。また画像ブロックは、互いに隣接し、重なり合うことはない。
本例のブロック抽出部５５２は、図７（Ｂ）に例示するように、主走査方向に連続する４画素（画素Ｘ０、画素Ｘ１、画素Ｘ２及び画素Ｘ３）を１つの画像ブロックとして抽出する。

平均化処理部５５４は、ブロック抽出部５５２により抽出された画像ブロックの画素群について、平均階調値を算出し、算出された平均階調値を低階調化部５５６及び誤差分配部５５８に出力する。
本例の平均化処理部５５２は、Ｃ値、Ｍ値及びＹ値それぞれについて、画像ブロックに含まれる４画素（Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３）の平均階調値を１０ビット精度で算出する。

低階調化部５５６は、平均化処理部５５４により算出された平均階調値の階調数を減少させて、後段の処理に適したビット数（８ビット）の平均階調値に変換する。
本例の低階調化部５５６は、入力されたＣ値、Ｍ値及びＹ値の平均階調値それぞれの上位８ビットを選択し、選択された８ビットの平均階調値を誤差分配部５５８に出力する。

誤差分配部５５８は、平均化処理部５５４から入力された平均階調値（本例では１０ビット）と、低階調化部５５４から入力された平均階調値（本例では８ビット）との差分値を算出し、算出された差分値に基づいて、画像ブロックに含まれる各画素に分配する値（分配値）を決定する。
本例の誤差分配部５４８は、図７（Ｃ）に例示する分配値テーブルを参照して、算出された差分値に対応する分配値を読み出す。図７（Ｃ）に例示するように、差分値errが０である場合には、画像ブロックに含まれる全ての画素について、分配値が０になり、差分値errが０より大きく０．２５以下である場合（すなわち、画像ブロックで生ずる差分値の総和が０より大きく１以下である場合）には、画素Ｘ０の分配値が１（８ビット精度）となり、他の画素Ｘ１〜Ｘ３の分配値が０となる。同様に、差分値errが０．２５より大きく０．５以下である場合（すなわち、画像ブロックで生ずる差分値の総和が１より大きく２以下である場合）には、画素Ｘ０及び画素Ｘ１の分配値が１となり、他の画素Ｘ２及びＸ３の分配値が０となり、差分値errが０．５より大きく０．７５以下である場合（すなわち、画像ブロックで生ずる差分値の総和が２より大きく３以下である場合）には、画素Ｘ０〜Ｘ２の分配値が１となり、他の画素Ｘ３の分配値が０となり、差分値errが０．７５より大きく１以下である場合（すなわち、画像ブロックで生ずる差分値の総和が３より大きく４以下である場合）には、全ての画素Ｘ０〜Ｘ３の分配値が１となる。
このように誤差分配部５４８は、画像ブロックで生ずる差分値の総和と、分配値の総和とがほぼ一致するように、分配値を決定することにより、画像濃度をほぼ一定に保つことができる。
そして、誤差分配部５４８は、画像ブロックに含まれる各画素について決定された分配値を、平均階調値に加算することにより、画像ブロックに含まれる各画素の階調値を算出する。

図８は、第２の画像処理（Ｓ２０）を説明するフローチャートである。なお、本例では、各色データ及び位置データが８ビットで表現されている場合を具体例として説明する。
図８に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、平均色信号変換部５１０（図３）は、入力された画像の色データを、Ｌ＊ａ＊ｂ＊からなる色データに変換する。
変換後の色データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）及び位置データは、ムラ補正部５２０に入力される。

ステップ２１０（Ｓ２１０）において、ムラ補正部５２０の高階調化部５２２（図４）は、平均色信号変換部５１０から入力された色データ及び位置データそれぞれの下位に２ビット追加して、１０ビットの色データ及び位置データに変換する。

ステップ２２０（Ｓ２２０）において、ムラ補正部５２０（図３、図４）は、１０ビット精度で、入力された色データに対して、位置データに応じたムラ補正を行う。
本例において、以上の処理は、入力された画像全体について行われる。

ステップ２３０（Ｓ２３０）において、擬似高階調処理部５５０のブロック抽出部５５２（図７）は、走査順に、図７（Ｂ）に例示する画像ブロックを抽出する。
以下、抽出される画像ブロックを注目ブロックとよぶ。

ステップ２４０（Ｓ２４０）において、平均化処理部５５４は、各色成分（Ｃ値、Ｍ値及びＹ値）について、注目ブロックに含まれる画素Ｘ０〜Ｘ３の平均階調値（１０ビット）を算出する。

ステップ２５０（Ｓ２５０）において、低階調化部５５６（図７）は、平均化処理部５５４により算出された各色成分の平均階調値（１０ビット精度）を、８ビット精度の平均階調値に変換する。具体的には低階調化部５５６は、平均化処理部５５４により算出された平均階調値（１０ビット）の上位８ビットを選択する。

ステップ２６０（Ｓ２６０）において、誤差分配部５５８（図７）は、平均化処理部５５４により算出された各色成分の平均階調値（１０ビット精度）と、低階調化部５５６により変換された平均階調値（８ビット精度）との差分値を算出し、算出された差分値に対応する分配値を分配値テーブル（図７（Ｃ））から読み出し、読み出された各画素の分配値を平均階調値（８ビット精度）に加算して、注目ブロックに含まれる各画素の階調値を算出する。

ステップ２７０（Ｓ２７０）において、擬似高階調処理部５５０（図７）は、全ての画素について処理が終了したか否かを判断し、未処理の画素が存在する場合には、Ｓ２３０の処理に戻って、次の注目ブロックを設定し、全ての画素について処理が終了した場合には、画像処理（Ｓ２０）を終了する。

以上説明したように、本実施形態における擬似高階調処理部５５０は、画像ブロックの平均階調値を算出し、算出された平均階調値を基準として、階調数の減少に伴う誤差（差分値）を画像ブロックに含まれる各画素に分配する。
この際に、擬似高階調処理部５５０は、分配値の総和を画像ブロックに生ずる誤差の総和とほぼ一致させることにより、周辺濃度を確実に保存することができる。

なお、上記実施形態では、主走査方向の面内ムラを補正しているので、擬似高階調処理部５５０は、主走査方向にのみ誤差（本例では、１０ビットで表現された色データの下位２ビット）を拡散させているが、これに限定されるものではなく、例えば、主走査方向及び副走査方向にムラ補正を行う場合には、擬似高階調処理部５５０は、主走査方向及び副走査方向に複数の画素を含む画像ブロックを抽出し、抽出された画像ブロック全体に誤差を分配してもよい。換言すると、本例の擬似高階調処理部５５０は、抽出する画像ブロックの形状及びサイズによって、誤差を分配する方向及び範囲を制御することができる。

タンデム型のプリンタ装置１０の構成を示す図である。 プリンタ装置の階調表現分解能に起因する補正誤差を説明する図である。 画像処理装置２０（図１）により実行され、本発明にかかる画像処理方法を実現する画像処理プログラム５の機能構成を例示する図である。 図３に示されたムラ補正部５２０をより詳細に説明する図である。 図３に示された擬似高階調処理部５４０をより詳細に説明する図であり、（Ａ）は、擬似高階調処理部５４０の機能構成を例示し、（Ｂ）は、誤差拡散に用いられる拡散係数を例示する。 画像処理装置２０（画像処理プログラム５）の全体動作（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。 第２の擬似高階調処理部５５０を説明する図であり、（Ａ）は、第２の擬似高階調処理部５５０の機能構成を例示し、（Ｂ）は、ブロック抽出部５２２により抽出される画像ブロックを例示し、（Ｃ）は、誤差分配部５５８により参照される分配値テーブルを例示する。 第２の画像処理（Ｓ２０）を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０・・・プリンタ装置
５・・・画像処理プログラム
５１０・・・平均色信号変換部
５２０・・・ムラ補正部
５２２・・・高階調化部
５２４・・・４次元ＬＵＴ
５２６・・・ＬＵＴ参照部
５２８・・・補間処理部
５３０・・・パラメータ修正部
５４０、５５０・・・擬似高階調処理部
５４２、５５６・・・低階調化部
５４４・・・誤差拡散部
５５２・・・ブロック抽出部
５５４・・・平均化処理部
５５８・・・誤差分配部

Claims (9)

1. 入力された３階調以上の画像データに含まれる各画素の色データと位置データとを抽出する抽出手段と、
   前記抽出された色データと位置データとに対して下位ビットを付加することによって前記画像データの色データの階調分解能を第１の階調分解能から第２の階調分解能に向上させ、位置データの表現分解能を第１の表現分解能から第２の表現分解能に向上させる高階調化手段と、
   前記高階調化手段によって階調分解能が向上した色データと表現分解能が向上した位置データとに対して、前記画像データから形成される画像に生ずる面内ムラを相殺するように補正処理を行う補正手段と、
   補正処理がなされた画像データの階調分解能を前記第２の階調分解能から画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に戻して階調数を減少させる場合に、前記補正手段により補正処理がなされた画像データと、後段の画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に変換された画像データとの差分を計算し、算出された差分値を、補正処理がなされた方向に拡散させる階調調整手段と
   を有する画像処理装置。
2. 前記補正手段は、入力された画像データよりも高い階調数で、前記補正処理を行う
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記階調調整手段により階調数を減少させた画像データと、階調数が減少する前の画像データとの差分値を、近傍の画素に拡散させる誤差拡散手段
   をさらに有する請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記補正手段は、画像内の既定の方向に関して、色変動を抑制する補正処理を行い、
   前記誤差拡散手段は、前記補正手段により補正処理がなされる方向に、前記差分値を拡散させる
   請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記補正手段は、画像の主走査方向に関して、色変動を抑制する補正処理を行い、
   前記誤差拡散手段は、前記主走査方向に、前記差分値を拡散させる
   請求項３に記載の画像処理装置。
6. 前記補正手段により補正処理がなされた画像データに対して、既定サイズの画像ブロック毎に平均階調値を算出する平均化処理手段と、
   誤差拡散手段と
   をさらに有し、
   前記階調調整手段は、前記平均化処理手段により算出された平均階調値の階調数を減少させ、
   前記誤差拡散手段は、前記階調調整手段により階調数を減少させた平均階調値と、階調数が減少する前の画像データに含まれる各画素の階調との差分値から拡散値を算出し、この画素から主走査方向下流にある画素の階調値に前記算出された拡散値を加算することにより、画像ブロックに含まれる各画素の階調値を決定する誤差拡散手段
   をさらに有する請求項１又は２に記載の画像処理装置。
7. 像形成手段と、
   入力された３階調以上の画像データに含まれる各画素の色データと位置データとを抽出する抽出手段と、
   前記抽出された色データと位置データとに対して下位ビットを付加することによって前記画像データの色データの階調分解能を第１の階調分解能から第２の階調分解能に向上させ、位置データの表現分解能を第１の表現分解能から第２の表現分解能に向上させる高階調化手段と、
   前記像形成手段により前記画像データから形成される画像内で生ずる面内ムラを相殺する補正処理を、前記高階調化手段によって階調分解能が向上した色データと表現分解能が向上した位置データとに対して行う補正手段と、
   補正処理がなされた画像データの階調分解能を前記第２の階調分解能から画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に戻して階調数を減少させる場合に、前記補正手段により補正処理がなされた画像データと、後段の画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に変換された画像データとの差分を計算し、算出された差分値を、補正処理がなされた方向に拡散させる階調調整手段と
   を有する画像形成装置。
8. 入力された３階調以上の画像データに含まれる各画素の色データと位置データとを抽出し、
   前記抽出された色データと位置データとに対して下位ビットを付加することによって前記画像データの色データの階調分解能を第１の階調分解能から第２の階調分解能に向上させ、位置データの表現分解能を第１の表現分解能から第２の表現分解能に向上させ、
   前記階調分解能が向上した色データと表現分解能が向上した位置データとに対して、前記画像データから形成される画像に生ずる面内ムラを相殺するように補正処理を行い、
   補正処理がなされた画像データの階調分解能を前記第２の階調分解能から画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に戻して階調数を減少させる場合に、前記補正処理がなされた画像データと、後段の画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に変換された画像データとの差分を計算し、算出された差分値を、補正処理がなされた方向に拡散させる
   画像処理方法。
9. 入力された３階調以上の画像データに含まれる各画素の色データと位置データとを抽出するステップと、
   前記抽出された色データと位置データとに対して下位ビットを付加することによって前記画像データの色データの階調分解能を第１の階調分解能から第２の階調分解能に向上させ、位置データの表現分解能を第１の表現分解能から第２の表現分解能に向上させるステップと、
   前記階調分解能が向上した色データと表現分解能が向上した位置データとに対して、前記画像データから形成される画像に生ずる面内ムラを相殺するように補正処理を行うステップと、
   補正処理がなされた画像データの階調分解能を前記第２の階調分解能から画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に戻して階調数を減少させる場合に、前記補正処理がなされた画像データと、後段の画像形成処理に関する前記第１の階調分解能に変換された画像データとの差分を計算し、算出された差分値を、補正処理がなされた方向に拡散させるステップと
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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