JP5843400B2 - 画像処理装置、方法及びプログラム、インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置1の模式図である。同図に示すようにインクジェット記録装置1は、記録媒体(用紙)2の記録面2aに画像を形成するシングルパス方式のラインプリンタであり、用紙2を図中左方向に搬送する搬送手段(不図示)と、用紙2に画像を記録するインクジェットヘッド3を備えて構成される。
図3(a)〜(d)は、異常ノズル(不吐出ノズル)補正の基本原理を示す図であり、ここではシャドウ(階調値が相対的に高階調の一例)領域における異常ノズル補正について示している。各図の上段のマス目は画像の画素を示し、マス目中の文字は各画素に打滴するインク滴のサイズを示している。また、各図の下段は、上段に示したインク滴の配置におけるノズル配列方向の視覚濃度プロファイルを示している。
このように、不吐出ノズルに対しては、スジの視認性を考慮した補正を行う必要がある。スジは、不吐出ノズルに対応する領域のシロヌケのコントラスト及びシロヌケ周辺の濃淡及び像構造によって視認性が決まる。各階調におけるシロスジの視認性を図4に示す。
図5は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す側面模式図である。インクジェット記録装置100は、用紙P(記録媒体の一例)の記録面に画像を形成するシングルパス方式のラインプリンタであり、搬送ドラム110,112,114、ラインヘッド120M,120K,120C,120Y、及びインラインセンサ130等を備えている。
次に、ラインヘッドの構造の一例について説明する。各ラインヘッド120M,120K,120C,120Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号120によってヘッドを示すものとする。
図10は、インクジェット記録装置100の電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置100は、前述の搬送ドラム110,112,114、ラインヘッド120、インラインセンサ130から構成される画像記録部140の他、画像取得部10、濃度平坦化処理部12、領域分け処理部18、階調−インク量変換部24、ハーフトーン処理部28、制御部30等から構成される画像処理部40(画像処理装置の一例)を備えて構成される。
図11は、本実施形態に係る異常ノズル補正処理を示すフローチャートである。ここでは、1色のヘッドの異常ノズル補正処理について説明する。
まず、画像取得部10により画像データが取得される(画像データ取得工程の一例)。ここでは、各色ラインヘッド120M,120K,120C,120Yに対応する4色の画像データを取得するが、ステップS1〜S4の処理については、1色分の画像データについて説明する。他の3色分の画像データについても、同様の処理を行えばよい。
次に、領域分け処理部18は、異常ノズル情報に基づいて、濃度変換処理が施された画像データを下記のA〜Dの領域に領域分けする(分割工程の一例)。
階調−インク量変換部24は、ステップS2において領域分けされた各領域A〜Dの画像データに対して、領域毎の階調−吐出インク量変換LUT(A変換LUT、B変換LUT、C変換LUT、D変換LUT)を適用し、領域毎に階調−吐出インク量変換を行う(階調−吐出インク量変換工程、出力データ生成工程の一例)。
VAVGABC=(VAVGA+2VAVGB+2VAVGC)/5=VAVGD …(式1)
(ここで、VAVGA=0)
を満たしている。このように、領域A、B、C全体の平均インク量を全階調において領域Dの平均インク量と同等とすることで、混色(複数色)で打滴された場合であっても、周囲と同じ濃度を維持することができる。
VAVGAB=(VAVGA+2VAVGB)/3=2VAVGB/3=VAVGD (ハイライト側)…(式2)
VAVGAB=(VAVGA+2VAVGB)/3=2VAVGB/3>VAVGD (シャドウ側)…(式3)
を満たしている。このように、領域A、Bの平均インク量を、ハイライト側においては、領域Dの平均インク量と同等とすることで、補正幅を狭めながら混色になっても周囲と同じ濃度を維持することができる。また、シャドウ側においては、領域A、Bの平均インク量、即ち領域Bの平均インク量を促進することで、領域Aのシロヌケを埋めることができる。
次に、ステップS3において吐出インク量に変換された画像データに対し、ハーフトーン処理部28が、領域毎にハーフトーン処理を行う(ハーフトーン処理工程、出力データ生成工程の一例)。本実施形態では、吐出量2plの小滴(Sサイズ)、吐出量4plの中滴(Mサイズ)、吐出量6plの大滴(Lサイズ)、及び滴無し(吐出量0pl)の4値のハーフトーンデータに変換する場合を例に説明する。
次に、ステップS1において用いられた濃度平坦化LUTの生成処理(低周波ムラ補正処理・ステップS11)について説明する。
画像取得部10により濃度測定用テストチャートデータを取得し、このデータにステップS1〜S4の処理を施し、ラインヘッド120により用紙Pの記録面に濃度測定用テストチャートを出力する。図18は、用紙Pに記録した濃度測定用テストチャート60を示す平面図である。ここでは、各色ラインヘッド120M,120K,120C,120Yのうち、1色のヘッドによって出力された濃度測定用テストチャートを示している。
次に、出力した濃度測定用テストチャート60をインラインセンサ130により測定(読み取り)する。ここでは、インラインセンサ130の読み取り解像度は、ラインヘッド120の記録解像度よりも低いものとする。例えば、記録解像度が1200dpi、読み取り解像度が500dpiとする。
インラインセンサ130の読み取り画像データについて、読み取り画素とノズルを対応付ける。この対応付けは、例えばインラインセンサ130の読み取り解像度(低解像度)からラインヘッド120の記録解像度(高解像度)へ、解像度変換して割り付けることにより行う。
濃度測定用テストチャート60の8段の濃度パッチについて、ノズルと対応付けられた読み取り画素に基づいて、ノズル毎のY値(輝度値)を測定する。この測定結果から、階調値を入力、測定値を出力とするノズル毎の濃度特性を算出する。
最後に、ステップS24で算出したノズル毎の濃度特性の逆関数に基づいて、各階調における濃度値をノズル間で均一とするための、全入力階調値における出力階調値の変換LUT(濃度平坦化LUT)をノズル毎に生成する。新たに生成したノズル毎の濃度平坦化LUTは、濃度平坦化LUT記憶部14に記憶させておく。
次に、ステップS2において用いられた異常ノズル情報の生成処理(異常ノズル検知処理・ステップS12)について説明する。
次に、ステップS3A、S3B、S3C、S3Dにおいて用いられたA変換LUT〜D変換LUTを生成する処理(ノズル補正処理・ステップS13)について説明する。前述のように、A変換LUT〜D変換LUTはノズル補正処理部27により生成される。
Claims (11)
- 少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴を吐出可能なノズルを複数有するインクジェットヘッドと記録媒体とを第1の方向に相対的に移動させながら前記複数のノズルから前記インク滴を吐出して記録する画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記複数のノズルから不良ノズルを特定する不良ノズル特定手段と、
前記画像データを、前記不良ノズルに対応する前記第1の方向の第1の画素列と、前記第1の画素列に隣接する第2の画素列と、前記第1の画素列とは反対側において前記第2の画素列に隣接する第3の画素列と、前記第1の画素列、前記第2の画素列、及び前記第3の画素列のいずれにも該当しない第4の画素列と、の領域に分割する分割手段と、
前記画像データに対して少なくともガンマ変換処理及びハーフトーン処理を施して少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴で表される出力データを生成する出力データ生成手段と、
を備え、
前記出力データ生成手段は、前記分割された領域毎に前記画像データの階調値に応じて前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率、及び単位面積当たりの吐出インク量の異なる出力データを生成し、
かつ、第1の階調値を有する画像データに対し、
前記不良ノズルに対してインクを吐出させず、
前記第4の画素列に対応する第4のノズルに対して、前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率を第1の発生率、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を第2の発生率として単位面積当たりに第1のインク量のインクを吐出させ、
前記第2の画素列に対応する第2のノズルに対して、前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率を前記第1の発生率よりも大きくして単位面積当たりに前記第1のインク量よりも多い第2のインク量のインクを吐出させ、
前記第3の画素列に対応する第3のノズルに対して、前記第1の階調値が相対的に高階調の場合は、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を前記第2の発生率よりも大きくして単位面積当たりに前記第1のインク量よりも少ない第3のインク量のインクを吐出させ、前記第1の階調値が相対的に低階調の場合は、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を前記第2の発生率として単位面積当たりに前記第1のインク量のインクを吐出させる出力データを生成する画像処理装置。 - 前記出力データ生成手段は、前記第3のノズルに対して、前記第1の階調値が相対的に高階調から低階調になるにつれ、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率が前記第2の発生率よりも大きい発生率から前記第2の発生率に連続的に変化し、前記単位面積当たりの吐出インク量が前記第3のインク量から前記第1のインク量に連続的に変化するデータを生成する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記出力データ生成手段は、前記第1のインク量をV1、前記第2のインク量をV2、及び前記第3のインク量をV3としたとき、前記第1の階調値の値にかかわらずV1=(2V2+2V3)/5の関係を満たすデータを生成する請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記出力データ生成手段は、
前記インクジェットヘッドの記録解像度よりも低い解像度情報をもとに前記画像データの階調値を変換することで前記第1の方向と交差する方向の濃度を平坦化する濃度平坦化手段と、
前記分割手段が分割した領域毎に前記インクジェットヘッドの記録解像度で前記画像データの階調値に応じた吐出インク量を決定する階調−吐出インク量変換手段と、
前記領域毎に吐出インク量に応じて少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴で表される出力データに量子化するハーフトーン処理手段と、
を備えた請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記濃度平坦化手段は、濃度平坦化ルックアップテーブルを用いて前記画像データの階調値を変換する請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記インクジェットヘッドによって記録したテストチャート画像のテストチャート読取データを取得するテストチャート読取データ取得手段と、
前記テストチャート読取データに基づいて前記濃度平坦化ルックアップテーブルを更新し、前記第1の方向と交差する方向の濃度をさらに平坦化する低周波ムラ補正処理手段と、
を備えた請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記階調−吐出インク量変換手段は、前記領域毎の吐出インク量変換ルックアップテーブルを用いて前記濃度平坦化ルックアップテーブルによって変換された階調値に応じた吐出インク量を決定する請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記画像データは、複数色のインクジェットヘッドで記録するデータであり、
前記出力データ生成手段は、単色のインクジェットヘッド毎のデータを生成する請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴を吐出可能なノズルを複数有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドと記録媒体とを第1の方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記画像処理装置により生成された出力データに基づいて、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体とを相対的に移動させながら前記複数のノズルから前記インク滴を吐出して画像を記録する制御手段と、
を備えたインクジェット記録装置。 - 少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴を吐出可能なノズルを複数有するインクジェットヘッドと記録媒体とを第1の方向に相対的に移動させながら前記複数のノズルから前記インク滴を吐出して記録する画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記複数のノズルから不良ノズルを特定する不良ノズル特定工程と、
前記画像データを、前記不良ノズルに対応する前記第1の方向の第1の画素列と、前記第1の画素列に隣接する第2の画素列と、前記第1の画素列とは反対側において前記第2の画素列に隣接する第3の画素列と、前記第1の画素列、前記第2の画素列、及び前記第3の画素列のいずれにも該当しない第4の画素列と、の領域に分割する分割工程と、
前記画像データに対して少なくともガンマ変換処理及びハーフトーン処理を施して少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴で表される出力データを生成する出力データ生成工程と、
を備え、
前記出力データ生成工程は、前記分割された領域毎に前記画像データの階調値に応じて前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率、及び単位面積当たりの吐出インク量の異なる出力データを生成し、
かつ、第1の階調値を有する画像データに対し、
前記不良ノズルに対してインクを吐出させず、
前記第4の画素列に対応する第4のノズルに対して、前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率を第1の発生率、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を第2の発生率として単位面積当たりに第1のインク量のインクを吐出させ、
前記第2の画素列に対応する第2のノズルに対して、前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率を前記第1の発生率よりも大きくして単位面積当たりに前記第1のインク量よりも多い第2のインク量のインクを吐出させ、
前記第3の画素列に対応する第3のノズルに対して、前記第1の階調値が相対的に高階調の場合は、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を前記第2の発生率よりも大きくして単位面積当たりに前記第1のインク量よりも少ない第3のインク量のインクを吐出させ、前記第1の階調値が相対的に低階調の場合は、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を前記第2の発生率として単位面積当たりに前記第1のインク量のインクを吐出させる出力データを生成する画像処理方法。 - 少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴を吐出可能なノズルを複数有するインクジェットヘッドと記録媒体とを第1の方向に相対的に移動させながら前記複数のノズルから前記インク滴を吐出して記録する画像データを取得する画像データ取得機能と、
前記複数のノズルから不良ノズルを特定する不良ノズル特定機能と、
前記画像データを、前記不良ノズルに対応する前記第1の方向の第1の画素列と、前記第1の画素列に隣接する第2の画素列と、前記第1の画素列とは反対側において前記第2の画素列に隣接する第3の画素列と、前記第1の画素列、前記第2の画素列、及び前記第3の画素列のいずれにも該当しない第4の画素列と、の領域に分割する分割機能と、
前記画像データに対して少なくともガンマ変換処理及びハーフトーン処理を施して少なくとも相対的にサイズの大きいインク滴及び相対的にサイズの小さいインク滴で表される出力データを生成する出力データ生成機能と、
を備え、
前記出力データ生成機能は、前記分割された領域毎に前記画像データの階調値に応じて前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率、及び単位面積当たりの吐出インク量の異なる出力データを生成し、
かつ、第1の階調値を有する画像データに対し、
前記不良ノズルに対してインクを吐出させず、
前記第4の画素列に対応する第4のノズルに対して、前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率を第1の発生率、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を第2の発生率として単位面積当たりに第1のインク量のインクを吐出させ、
前記第2の画素列に対応する第2のノズルに対して、前記相対的にサイズの大きいインク滴の発生率を前記第1の発生率よりも大きくして単位面積当たりに前記第1のインク量よりも多い第2のインク量のインクを吐出させ、
前記第3の画素列に対応する第3のノズルに対して、前記第1の階調値が相対的に高階調の場合は、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を前記第2の発生率よりも大きくして単位面積当たりに前記第1のインク量よりも少ない第3のインク量のインクを吐出させ、前記第1の階調値が相対的に低階調の場合は、前記相対的にサイズの小さいインク滴の発生率を前記第2の発生率として単位面積当たりに前記第1のインク量のインクを吐出させる出力データを生成する画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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