JP6477082B2 - 色処理装置および画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、色処理装置、画像形成システムに関する。

特許文献１には、画像情報によって示される画像の中から、測色に適した測色適応領域を探索する領域探索処理を実施した後、作像手段によって形成されるＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像についてそれぞれ予め記憶している出力色と画像処理パラメータの設定値との関係を表すアルゴリズムを演算し、画像情報に基づいて形成された多次色トナー像の測色適応領域を測色した結果である測定色と本来の色である参照色との差分と、多次色トナー像におけるＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像の測色適応領域での面積比と、画像処理パラメータの現在の設定値とに基づいて、差分をより小さくするための画像処理パラメータの補正量を決定する制御装置が開示されている。
また特許文献２には、イメージデータ中の色成分を解析する手段と、解析したデータから補正する色成分を特定する手段と、色成分が存在する領域を特定する手段と、特定された部分情報を元に測定を行う手段と、得られた情報から色補正を行う手段と、を有することを特徴とする画像処理システムが開示されている。
さらに特許文献３には、補正対象の色データである入力値を取得する入力値取得部と、目標デバイスベースデータ及び対象デバイスベースデータを用いた色予測により補正値を算出する補正値算出部と、設定画面から入力された重要色領域の設定に基づいて入力値と補正値の組に対する重み係数を設定する重み係数設定部と、ある色成分の濃度が同じ入力値に対する補正値及び重み係数をまとめて計算することにより、その色成分における濃度を補正するための一次元の色補正テーブルを生成するテーブル生成部と、生成した一次元の色補正テーブルを記憶するテーブル記憶部とを備える色補正係数生成装置が開示されている。

特開２０１２−７０３６０号公報 特開２００６−２７０３９１号公報 特開２００９−２２５４２４号公報

従来技術として、画像データの色成分を解析し、平坦な色を持つ領域を特定し、センサで色を測定してこの領域の測定結果からキャリブレーションを行うための補正量の算出を行う方法がある。しかしこの場合、画像中で多くの面積を占める色と少ない色を占める色とを等価に扱って補正量を算出している。
しかしながらユーザには、画像中で多くの面積を占める色の方が、画像中で少ない面積を占める色よりも色の違いを感じやすい。そのため従来技術のように補正量を算出した場合、色調整の結果が、見た目の色の差と大きく乖離しやすくなる問題がある。
本発明は、記録材に形成された画像において使用される色の面積を考慮せずに色調整を行う場合に比較して、ユーザの色の違いの感じやすさに応じて補正量を算出し、ユーザの感覚に合わせた色調整を行うことができる色処理装置等を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像形成手段で予め定められた色材を使用して画像を形成するための画像データから、画像上の特定の領域を領域群として抽出する領域群抽出部と、前記画像形成手段により出力された前記画像データの色データを取得し、前記領域群に対応する色データに基づいて色変動を予測する予測部と、前記領域群中で使用される色の面積に応じて補正重みを生成する補正重み生成部と、前記色変動および前記補正重みに基づき、前記画像形成手段の色調整を行う変換関係を前記色材毎の階調を補正する関係として作成する変換関係作成部と、を備えることを特徴とする色処理装置である。
請求項２に記載の発明は、前記補正重み生成部は、前記領域群中で使用される色の分散に応じて前記補正重みを生成することを特徴とする請求項１に記載の色処理装置である。
請求項３に記載の発明は、前記領域は、矩形領域として設定され、前記色の面積は当該矩形領域の数として決められることを特徴とする請求項１または２に記載の色処理装置である。
請求項４に記載の発明は、前記予測部は、前記色変動を差分として予測することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の色処理装置である。
請求項５に記載の発明は、前記画像データは、ユーザから送信された印刷ジョブの画像についてのものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の色処理装置である。
請求項６に記載の発明は、予め定められた色材を使用して記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段で形成される画像の色調整を行なう色調整手段と、前記色調整手段で色調整を行なうために使用される変換関係を作成する変換関係作成手段と、を備え、前記変換関係作成手段は、前記画像形成手段で予め定められた色材を使用して画像を形成するための画像データから、画像上の特定の領域を領域群として抽出する領域群抽出部と、前記画像形成手段により出力された前記画像データの色データを取得し、前記領域群に対応する色データに基づいて色変動を予測する予測部と、前記領域群中で使用される色の面積に応じて補正重みを生成する補正重み生成部と、前記色変動および前記補正重みに基づき、前記画像形成手段の色調整を行う変換関係を前記色材毎の階調を補正する関係として作成する変換関係作成部と、を備えることを特徴とする画像形成システムである。

請求項１の発明によれば、記録材に形成された画像において使用される色の面積を考慮せずに色調整を行う場合に比較して、ユーザの色の違いの感じやすさに応じて補正量を算出し、ユーザの感覚に合わせた色調整を行うことができる色処理装置を提供することができる。
請求項２の発明によれば、色調整の精度がさらに向上する。
請求項３の発明によれば、補正重みの生成がより容易になる。
請求項４の発明によれば、色変動の予測がより容易になる。
請求項５の発明によれば、色パッチを印刷することなくキャリブレーションを行うことができる。
請求項６の発明によれば、形成される画像の色変動がより生じにくい画像形成装置を提供することができる。

本実施の形態に係る画像形成システムの全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の内部構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成システムの機能構成例を示したブロック図である。 異種ページ監視情報の一例を説明するための図である。 同一ページ監視情報の一例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、色変動監視領域を生成する方法について示した図である。 色変動の傾向について示した図である。 補正重み生成部が補正重みを生成する方法を示したフローチャートである。 （ａ）〜（ｂ）は、関数Ｆおよび関数Ｇの一例について示した図である。 色処理部の動作について説明したフローチャートである。

画像形成装置で画像を出力する場合、動作中における各部の経時変動により色味がばらつく（色変動が生じる）問題がある。この問題を回避するため、一般に、画像形成装置では、出力する色を、画像形成装置の標準状態（初期状態）での色に調整する処理（以下、色調整）が行われている。

色調整としては、例えば、１次元ＬＵＴ（Look up Table）や多次元ＬＵＴを使用する。また色変動は、時間により変化していくため、１次元ＬＵＴや多次元ＬＵＴを更新するキャリブレーションが必要となる。キャリブレーションを行うタイミングとしては、例えば、画像形成装置の起動時や数時間間隔で定期的に実施する。

従来技術として、画像データの色成分を解析し、平坦な色を持つ領域を特定し、センサで色を測定してこの領域の測定結果からキャリブレーションを行うための補正量の算出を行う方法がある。しかしこの場合、画像中で多くの面積を占める色と少ない色を占める色とを等価に扱って補正量を算出している。そのため色調整の結果が、見た目の色の差と大きく乖離しやすい問題がある。

＜画像形成システムの全体構成の説明＞
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成システムの全体構成の一例を示す図である。
図示する画像形成システム１は、コントローラ１００と、画像形成装置２００とを備える。
コントローラ１００は、詳しくは後述するが、印刷ジョブを受信し、色変換やラスタライズ処理等の画像処理を行う。
画像形成装置２００は、詳しくは後述するが、用紙（記録材）に画像を形成する印刷機構部であり、少なくとも１種類の色材を用いて用紙に画像を形成する。画像形成装置２００は、本実施の形態では、例えば、電子写真方式のものである。画像形成装置２００は、用紙に印刷を行った後は、用紙を印刷物として画像形成装置２００外に出力する。また詳しくは後述するが、画像形成装置２００には、画像を読み取る画像読取部６０が備えられ、ここで読み取られた色データがコントローラ１００に送られる。

図２は、本実施の形態に係る画像形成装置２００の内部構成の一例を示す図である。本実施の形態に係る画像形成装置２００は、所謂タンデム型の構成を有するものであって、電子写真方式にて画像の印刷を行う無版式印刷装置である。画像形成装置２００は、予め定められた色材を使用して用紙に画像を形成する画像形成部１０と、用紙に形成された画像を読み取る画像読取部６０と、ユーザからの命令の受け付けや、アラート表示等を行うＵＩ（User Interface）７０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを含んで構成され、画像形成装置２００を構成する各部の動作を制御する制御部８０と、画像形成装置２００へ送信された画像データの階調補正を行う階調補正部９０とを備えている。また、画像形成部１０は、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写ベルト２０、二次転写装置３０、用紙搬送部４０および定着装置５０をまとめたものである。

画像形成装置２００は、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。ここで、複数の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像を形成する。この場合、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各トナーは、予め定められた色材の一例である。
また、画像形成装置２００は、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにて形成された各色成分トナー像が順次転写（一次転写）されるとともにこのトナー像を保持する中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０上のトナー像を矩形状に形成された用紙に一括転写（二次転写）する二次転写装置３０とを備えている。

ここで、複数の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々は、回転可能に取り付けられた感光体ドラム１１を備えている。また、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々において、感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２、感光体ドラム１１を露光して静電潜像を書き込む露光装置１３、感光体ドラム１１上の静電潜像を対応する色のトナーにより可視像化する現像装置１４が設けられている。さらに、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々には、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写装置１５、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラム清掃装置１６が設けられている。

次に、中間転写ベルト２０は、それぞれが回転可能に設けられた３本のロール部材２１〜２３に掛け渡され、回転するように設けられている。これら３本のロール部材２１〜２３のうち、ロール部材２２は、中間転写ベルト２０を駆動する。また、ロール部材２３は、中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ロール３１に対向配置されており、これら二次転写ロール３１およびロール部材２３によって二次転写装置３０が構成されている。なお、中間転写ベルト２０を挟んでロール部材２１と対向する位置には、中間転写ベルト２０上の残留トナーを除去するベルト清掃装置２４が設けられている。

また、画像形成装置２００には、二次転写装置３０に向けて搬送される用紙が通過する第１搬送経路Ｒ１、二次転写装置３０を通過した後の用紙が通過する第２搬送経路Ｒ２、定着装置５０（後述）よりも下流側にて第２搬送経路Ｒ２から分岐するとともに第１搬送経路Ｒ１の下方まで延び、用紙を再び第１搬送経路Ｒ１に導く第３搬送経路Ｒ３が設けられている。なお、第２搬送経路Ｒ２に沿って搬送されてきた用紙のうち、第３搬送経路Ｒ３に導かれないものは、画像形成装置２００の外部に排出され図示しない用紙積載部に積載される。

また、画像形成装置２００は、これら第１搬送経路Ｒ１、第２搬送経路Ｒ２および第３搬送経路Ｒ３に沿って用紙を搬送する用紙搬送部４０を備えている。この用紙搬送部４０は、第１搬送経路Ｒ１に用紙を供給する第１用紙供給装置４０Ａと、第１用紙供給装置４０Ａよりも用紙の搬送方向における下流側に設けられ、第１搬送経路Ｒ１に用紙を供給する第２用紙供給装置４０Ｂとを備えている。なお、第１用紙供給装置４０Ａおよび第２用紙供給装置４０Ｂは同じ構造を有しており、第１用紙供給装置４０Ａおよび第２用紙供給装置４０Ｂの各々には、用紙を収容する用紙収容部４１、用紙収容部４１に収容された用紙を取り出して搬送する取り出しロール４２が設けられている。ここで、第１用紙供給装置４０Ａおよび第２用紙供給装置４０Ｂには、異なるサイズおよび向きや異なる種別の用紙が収容され得る。

さらに、用紙搬送部４０は、第１搬送経路Ｒ１、第２搬送経路Ｒ２および第３搬送経路Ｒ３のそれぞれにおいて用紙を挟んで搬送する複数の搬送ロール４３を備えている。さらにまた、用紙搬送部４０は、第２搬送経路Ｒ２において、二次転写装置３０を通過した用紙を定着装置５０側へと搬送するベルト搬送部４４を備えている。

また、画像形成装置２００は、第２搬送経路Ｒ２上に、二次転写装置３０により用紙上に二次転写された画像をこの用紙に定着させる定着装置５０をさらに備えている。この定着装置５０は、内蔵されたヒータ（不図示）により加熱される加熱ロール５０Ａと、加熱ロール５０Ａを押圧する押圧ロール５０Ｂとを有している。そして、この定着装置５０では、加熱ロール５０Ａと押圧ロール５０Ｂとの間を用紙が通過することで、用紙が加熱および加圧され、用紙上の画像が用紙に定着される。

そして、画像形成装置２００には、第２搬送経路Ｒ２のうち、定着装置５０よりも用紙の搬送方向下流側であって、第２搬送経路Ｒ２と第３搬送経路Ｒ３との分岐部よりも用紙の搬送方向上流側に、二次転写および定着を経て用紙に形成された画像をイメージセンサにより読み取る画像読取部６０が設けられている。画像読取部６０は、二次転写装置３０を通過する用紙のうち、中間転写ベルト２０と対向する側の面、すなわち、直前に画像の二次転写が行われた面の画像を読み取るように構成されている。

＜画像形成システムの機能構成の説明＞
次に、画像形成システム１を構成する各部の機能について説明する。
図３は、本実施の形態に係る画像形成システム１の機能構成例を示したブロック図である。

画像形成システム１は、図１で説明したようにコントローラ１００と、画像形成装置２００とを備える。
そしてコントローラ１００は、画像処理部１１０と、色処理部１２０とを備える。また画像形成装置２００は、上述した階調補正部９０と、画像形成部１０と、画像読取部６０とを備える。

画像処理部１１０は、ユーザから送信された印刷ジョブを受信する。印刷ジョブとは、ユーザからの印刷指示とともに送信される１つのデータ群であり、印刷する画像の内容や、何ページのものを何部印刷するかといった印刷枚数の内容、１枚の用紙に何ページ分印刷するか、片面印刷か両面印刷どちらで印刷するか、といった印刷形態の内容等が含まれる。

また画像処理部１１０は、印刷ジョブに含まれる入力画像データに対して色変換やラスタライズ処理等の画像処理を行う。一般的に、印刷ジョブに含まれる画像データは、ＰＳ（Post Script）やＰＤＦ（Portable Document Format）のようなページ記述言語（ＰＤＬ（Page Description Language））で記載されているため、画像として出力するためには、ラスタライズ処理と呼ばれるラスター画像への変換処理が必要となる。ラスター画像は、画像を色の付いた点の羅列として表現した画像データであり、ラスタライズ処理は、ＣＰＳＩ（Configurable PostScript Interpreter）やＡＰＰＥ（Adobe PDF Print Engine）のような変換エンジンを利用して実行される。ラスター画像は、画像形成部１０で画像を形成するための画像データの一例である。

色処理部１２０は、変換関係作成手段および色処理装置の一例であり、階調補正部９０で色調整を行なうために使用される変換関係を作成する。色処理部１２０の詳細については後述する。

階調補正部９０は、色調整手段の一例であり、上述した色調整を行う。つまり階調補正部９０は、画像形成部１０で形成される画像の色調整を行なう。階調補正部９０は、ＹＭＣＫデータに対応して画像形成部１０で本来出力されるべき目標色に合うように、このＹＭＣＫデータの色調整を行う。この場合、色調整は、色材の色であるＹＭＣＫの各色毎の階調を補正することにより行う。具体的には、例えば、Ｙ_ｉｎＭ_ｉｎＣ_ｉｎＫ_ｉｎデータをＹ_ｏｕｔＭ_ｏｕｔＣ_ｏｕｔＫ_ｏｕｔデータに調整する場合、１次元ＬＵＴ（Look up Table）を使用し、Ｙ_ｉｎ→Ｙ_ｏｕｔ、Ｍ_ｉｎ→Ｍ_ｏｕｔ、Ｃ_ｉｎ→Ｃ_ｏｕｔ、Ｋ_ｉｎ→Ｋ_ｏｕｔとする変換を行う。本実施の形態では、この１次元ＬＵＴは、変換関係の一例である。

画像形成部１０は、画像形成手段の一例であり、階調補正部９０のラスタライズ処理により生成されたラスター画像に基づいて、画像を用紙に順次形成して出力する。

画像読取部６０は、例えば、ＣＣＤ(電荷結合素子：Charge Coupled Device)がライン上に配列したラインセンサを備える。そしてこれにより画像形成部１０により用紙に形成された画像の色度を読み取り、色データを生成する。色データとしては、デバイスに依存しないデータとして、例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値が用いられる。Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値は、ＣＩＥＬＡＢ色空間とも呼ばれるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間で定義される値である。また、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間は、明度Ｌ^＊と、色味を表す量の色度ａ^＊、ｂ^＊とを軸とする直交座標色空間で表される。
ＣＣＤは通常ＲＧＢデータで画像を読み取るが、読み取った後でＣＣＤの読取特性に応じた多次元テーブルによりＲＧＢからＬ^＊ａ^＊ｂ^＊に変換することで、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値の色データを出力することができる。この多次元テーブルは、例えば、ＣＣＤの読取特性にしたがって作成されたＩＣＣプロファイルを使用することができる。
また、画像読取部６０では、ＲＧＢデータの状態で後述する色変動データ予測部１２３に読み取った画像データを渡し、色変動データ予測部１２３にて前述した多次元テーブルによりＲＧＢからＬ^＊ａ^＊ｂ^＊に変換するように構成することもできる。

＜色処理部の説明＞
色処理部１２０は、上述した１次元ＬＵＴを作成する。色処理部１２０は、ページ数部数取得部１２１と、色変動監視情報生成部１２２と、色変動データ予測部１２３と、判定部１２４と、色補正量算出部１２５と、補正重み生成部１２６と、変換関係作成部１２７とを備える。

ページ数部数取得部１２１は、送信された印刷ジョブに基づいて、出力される画像の１部数当たりのページ数および総部数の情報を取得する。

色変動監視情報生成部１２２は、領域群抽出部の一例であり、領域群を抽出し、監視情報を作成する。色変動監視情報生成部１２２は、ページ数部数取得部１２１により取得された１部数当たりのページ数および総部数に応じて、画像処理部１１０により生成されたラスター画像から、出力される画像の色変動を監視するための領域群（以下、色変動監視領域と称する）を抽出する。これは、色変動監視情報生成部１２２は、画像形成部１０で画像を形成するためのラスター画像から、画像上の特定の領域を色変動監視領域として抽出する、と言い換えることもできる。また色変動監視情報生成部１２２は、抽出した色変動監視領域に関する情報を監視情報（以下、色変動監視情報と称する）として生成する。色変動監視情報は、色変動監視領域を特定できる情報を含む。例えば、色変動監視情報は、色変動監視領域の位置情報または画像情報を含むものであり、詳細については後述する。

色変動データ予測部１２３は、予測部の一例である。色変動データ予測部１２３は、画像形成部１０により出力された画像の色データを取得し、色変動監視領域に対応する色データに基づいて色変動を差分として予測する。色変動データ予測部１２３が行う色変動の予測の詳細については後述する。

判定部１２４は、色変動データ予測部１２３が予測した色変動に基づき、色調整を行うための１次元ＬＵＴを更新するか否かを判定する。つまり画像形成部１０の色変動により、今まで使用していた色調整用の１次元ＬＵＴでは、色調整の精度が低下する。そのため画像形成部１０の色変動に合わせ、１次元ＬＵＴを更新する必要が生じる。即ち、キャリブレーションを行う必要がある。判定部１２４は、色変動量が予め定められた閾値以上であるときには、１次元ＬＵＴを更新する判定を行う。一方、色変動量が予め定められた閾値未満であるときには、１次元ＬＵＴを更新しない旨の判定を行う。このとき判定に使用する色変動量は、例えば、色変動データ予測部１２３で予測した色変動の平均値とする。

本実施の形態では、判定部１２４を設け、必要なときにキャリブレーションを行うことで、定期的にキャリブレーションを行う場合に比較してキャリブレーションに要する費用の低減を図っている。また短期的な色変動が生じたときも、定期的にキャリブレーションを行う場合に比較して対応が容易である。

色補正量算出部１２５は、１次元ＬＵＴを更新する際に必要な色補正量を算出する。具体的には、色補正量算出部１２５は、色変動データ予測部１２３が予測した差分により、ＹＭＣＫ色空間中における色補正量を求める。具体的には、ΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、ΔＫとなる。

補正重み生成部１２６は、色変動監視領域中で使用される色の面積に応じて補正重みを生成する。補正重み生成部１２６が行う補正重みの生成の詳細については後述する。

そして変換関係作成部１２７は、色変動および補正重みに基づき、画像形成部１０の色調整を行う変換関係を１次元ＬＵＴとして作成する。変換関係作成部１２７が行う１次元ＬＵＴの作成の詳細については後述する。

＜色変動監視情報の説明＞
次に色変動監視情報生成部１２２が生成する色変動監視情報について説明する。 図４は、異種ページ監視情報の一例を説明するための図である。
異種ページ監視情報は、異なるページ間で色変動の監視を行うための色変動監視情報である。図４に示す異種ページ監視情報は、４ページの画像データが１００部出力された場合のものである。そして、例えば、１部目の１〜４ページ、２部目の１ページのような異なるページ間で色変動の監視が行われる。

図４（ａ）は、出力されたページを示した図で、１部目の１〜４ページおよび２部目の１ページが示されている。図４（ｂ）〜（ｆ）は、異種ページ間の色変動監視をするための色変動監視領域を示した図である。また、図４（ｇ）は、異種ページ監視情報を示した図である。

図４（ｂ）には、領域内の色が均一な領域（以下、均一領域と称する）であって、その均一領域間で同一の色信号を持つ色変動監視領域が示されている。均一領域間で同一の色信号を持てば、均一領域の大きさは同じである必要はない。また、図４（ａ）Ａ’も均一領域であるが、Ａ〜ＥとＡ’とは色信号が異なるため、異種ページ間の色変動監視をするための色変動監視領域とはならない。Ａ〜Ｅの領域を異種ページ監視領域１とする。

図４（ｃ）には、同一の大きさのオブジェクトであって、オブジェクト間で同一の色信号を持つ色変動監視領域（以下、同一オブジェクトと称する）が示されている。同一オブジェクトの例としては、各種アプリケーションのテンプレートやフォーム、ロゴなどが考えられる。Ｆ〜Ｉの領域を異種ページ監視領域２とする。また、図４（ｃ）は、同一オブジェクトが配置されているページ内の位置が各ページで同じ場合を示した図であるが、図４（ｄ）のＪおよびＫ、図４（ｅ）のＬおよびＭ、図４（ｆ）のＮおよびＯのように、同一の大きさのオブジェクトであって、オブジェクト間で同一の色信号を持つものであれば、ページ内の異なる位置に配置されていても良い。図４（ｄ）のＪおよびＫ、図４（ｅ）のＬおよびＭ、図４（ｆ）のＮおよびＯをそれぞれ、異種ページ監視領域３〜５とする。

そして、図４（ｂ）の均一領域や図４（ｃ）〜（ｆ）の同一オブジェクトの位置情報または画像情報（２値画像）が図４（ｇ）のようにリスト化して登録され、異種ページ監視情報として生成される。図４のＡ〜Ｉの領域のように、色変動監視領域が矩形の場合、色変動監視情報生成部１２２は、位置情報として、各色変動監視領域の左上の座標位置（Ｘ、Ｙ）、各色変動監視領域の幅（Ｗ）、各色変動監視領域の高さ（Ｈ）を登録すれば良い。また、色変動監視情報生成部１２２は、位置情報のかわりに、画像情報として、各色変動監視領域およびそれ以外の領域の２値画像を登録しても良い。図４のＪ〜Ｏの領域のように、色変動監視領域が矩形ではない場合、色変動監視情報生成部１２２は、位置情報ではなく画像情報を登録する。

図５は、同一ページ監視情報の一例を説明するための図である。
同一ページ監視情報は、同一ページ間で色変動の監視を行うための色変動監視情報である。図５に示す同一ページ監視情報は、４ページの画像データが１００部出力された場合のものである。そして、例えば、１部目の１ページ、２部目の１ページ、３部目の１ページのような同一ページ間で色変動の監視が行われる。

図５（ａ）は、出力されたページを示した図で、１部目の１〜４ページおよび２部目の１ページが示されている。図５（ｂ）は、同一ページ間の色変動監視をするための色変動監視領域を示した図である。また、図５（ｃ）は、同一ページ監視情報を示した図である。

図５（ｂ）には、各ページ内で同系の色信号を持つ色変動監視領域が示されている。例えば、１部目の１ページでは、Ａ〜Ｃのような茶色系の色変動監視領域が、また、ＤおよびＥのような水色系の色変動監視領域が抽出される。１〜４ページにおける茶色系の領域および水色系の領域を、順番に、同一ページ監視領域１〜８とする。そして、図５（ｂ）の同系の色信号を示す各領域の位置情報または画像情報（２値画像）が図５（ｃ）のようにリスト化して登録され、同一ページ監視情報として生成される。ここで、同一ページ間の色変動監視領域としては、同系の色信号を持つ領域だけでなく、例えば、ページ内で様々な色信号を含む領域が抽出されることとしても良いし、均一領域のみ抽出されることとしても良い。

図６（ａ）〜（ｃ）は、色変動監視領域を生成する方法について示した図である。
色変動監視情報生成部１２２は、図６（ａ）に示すように予め定められた大きさの矩形でラスター画像を走査していく。そしてそれぞれの矩形内に含まれる画素値のヒストグラムを作成する。

図６（ｂ）は、１つの矩形について作成されるヒストグラムの一例を示した図である。
図６（ｂ）では、ＹＭＣＫ値で表されたラスター画像を、明度、彩度、色相で色を表すＬＣＨ色空間の色値に変換し、明度、彩度、色相のそれぞれのヒストグラムを作成した場合を示している。横軸は、明度、彩度、色相のそれぞれを表し、縦軸は、頻度を画素数で表している。
そしてこれらのヒストグラムから最も頻度の高いピークを含む範囲を決定する。図６（ｂ）では、この範囲を選択色範囲として図示している。そしてこの選択色範囲を色変動監視領域とする。この範囲は、例えば、図６（ｃ）に示すように不定形の範囲となる。実際には、隣接する矩形の選択色範囲についても参照し、同じ色であれば、選択色範囲を連結する。そしてさらにこの処理を連続して配置する矩形について繰り返し、より大きな色変動監視領域として１つにまとめる。なお図６（ｂ）において予め定められた閾値を設け、ピークがこの閾値に達しない場合は、このピークについては、選択色範囲とせず、色変動監視領域としない方が望ましい。

＜色変動の予測の説明＞
次に色変動データ予測部１２３が行う色変動の予測について説明する。
色変動監視情報生成部１２２が生成する色変動監視情報に含まれる色の種類は、元の画像に含まれる色の種類に依存する。本実施の形態の場合、色の種類は、例えば、風景の画像など多くの色を使用する場合で５０種類程度、人物の顔の画像など少ない色しか使用しない場合で６種類程度となる。

この程度の色の種類では、１次元ＬＵＴを更新するための情報として不足している。よって本実施の形態では、色変動監視領域に含まれる色以外の色についても、予測により色変動を予測する処理を行う。実際には、上記種類の色から４次元ＬＵＴで使用する格子点に対応する色の色変動を予測する。この格子点は、例えば、ＹＭＣＫ空間中のＹＭＣＫ毎に８分割したそれぞれの値毎に設定され（いわゆる９格子点）、この場合、９^４＝６５６１個となる。また以下に示すように色変動は、この格子点に対応するＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間中の色度において予測する。

図７（ａ）は、色変動の傾向について示した図である。
図７（ａ）では、予め定められた色空間における４次元ＬＵＴの格子点に対応する色度を概念的に表している。そしてこの色度における色変動を矢印で示している。この場合、矢印の向きが予め定められた色空間における色変動の方向を示す。また矢印の大きさが色変動の大きさを示す。
図示するように色変動の方向は、この色空間内でほぼ同様の方向を向き、特定の領域だけ異なる向きを向くようなことはない。また色変動の大きさは、色空間内全体として見た場合、色変動の大きさが大きい領域や小さい領域がある。ただし色変動の大きさは、連続的に変化し、色空間内の位置が近いと近い大きさとなる。

つまりこの色空間中でより少ない数の色度についての色変動しかわからなかったとしても、全体の色変動を予測できる。
図７（ｂ）は、色変動がわかっている色度の箇所について示した概念図である。つまり色変動監視領域で取得した色データから求められる色変動を図示している。この場合は、１４点の色度の色変動について図７（ａ）と同様の方法で図示している。そして図７（ｂ）からこの色空間中全体の色変動を予測し、図７（ａ）のような全体の色変動を求める。
本実施の形態では、色空間として、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間を用いる。そして４次元ＬＵＴの格子点に対応する（Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊）の各色度において色変動を求める。また本実施の形態では、色変動の大きさとして色度の差（差分）を用いる。具体的には、Δａ^＊、Δｂ^＊、ΔＬ^＊となる。このように色度の値そのものではなく、差分を使用することで、色変動の予測が容易となる。

このように色変動データ予測部１２３は、色変動監視領域に対応する色データについての色変動を予め定められた色空間（この場合、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間）における色度の差分として求め、色変動のこの色空間中での方向および大きさから色変動監視領域に対応する色データ以外の色度について色変動を予測する。これは、色変動を予め定められた色空間中におけるベクトルとして捉え、このベクトルの方向および大きさから他の色度の色変動を予測すると言うこともできる。

＜補正重みの生成の説明＞
次に補正重み生成部１２６が行う補正重みの生成について説明する。
補正重み生成部１２６は、色変動監視情報生成部１２２で生成した色変動を監視するための色変動監視情報を基に、ユーザ画像を見た際に色の違いの感じやすさに応じた重み分布を算出する。本実施の形態では、ユーザ画像中に存在する同系色のかたまりが大きいほど、ユーザは、その部分の色の変化を感じやすいという現象を利用して、同系色の色の面積が大きいほど大きな補正重みを割り当てる。

図８は、補正重み生成部１２６が補正重みを生成する方法を示したフローチャートである。
本実施の形態では、ある色についての色変動監視領域の面積（画素数）とその色の分散（ばらつき）からＹＭＣＫ色空間における補正重みの分布を算出する。
まず、元のユーザ画像を表している画素値であるＹＭＣＫ値は通常８ｂｉｔ以上の階調を有しており、この階調のままそれぞれのＹＭＣＫ値ごとに面積を求めたのでは、近い色であっても別の色として扱われてしまう。そのため、色変動監視領域の平均ＹＭＣＫ値でソーティングを実施して予め定めたＹＭＣＫ区間長毎にグルーピングする（ステップ１０１）。またそれぞれのグループ毎にグループＩＤを付与する。

本実施の形態の場合、例えば、ＹＭＣＫ毎に３２分割、即ち２^５ｂｉｔとしてグルーピングを行う。この場合、グループの総数は、（２^５）^４＝２^２０個となる。

次に同じグループＩＤを有する色変動監視領域の画素数の合計（合計画素数）を算出する（ステップ１０２）。これにより、ユーザ画像中に存在する同系色領域の面積の総和を算出する。

さらに同じグループＩＤを有する色変動監視領域に含まれる画素のＹＭＣＫ値の分散を算出する（ステップ１０３）。ここでは、ＹＭＣＫの各色成分ごとに分散を算出して、この４つの分散の合計を指標とする。

次に全てのグループＩＤについて処理を行ったか否かを判定する（ステップ１０４）。そして処理が終了していない場合（ステップ１０４でＮｏ）、ステップ１０２に戻り、他のグループＩＤについてステップ１０２〜ステップ１０４の処理を行う。
また全てのグループＩＤについて処理が終了した場合（ステップ１０４でＹｅｓ）、グループＩＤ毎に算出した合計画素数と分散から補正重みを算出する（ステップ１０５）。

補正重みは、以下の（１）式から算出することができる。
Ｗｉ＝Ｆ（合計画素数）×Ｇ（分散） …（１）

ここでＷｉは、グループＩＤがｉの補正重みであるとする。また関数Ｆは、合計画素数に対し予め設計されている単調増加関数であり、関数Ｇは、分散に対し予め設計されている単調減少関数である。なおグループＩＤによっては、ユーザ画像中にそのグループＩＤに対応する色が使用されておらず、合計画素数が０となることがあるが、この場合は、補正重みＷｉを０とすればよい。

図９（ａ）〜（ｂ）は、関数Ｆおよび関数Ｇの一例について示した図である。
このうち図９（ａ）は、関数Ｆの一例であり、合計画素数に対し線形的に増加する関数として設計している。つまり合計画素数が多いほど補正重みＷｉは大きくなる。
また図９（ｂ）は、関数Ｇの一例であり、分散に対し線形的に減少する関数として設計している。つまり分散が大きいほど補正重みＷｉは小さくなる。
このような関数とするのは、ユーザ画像を見た際の色の違いの感じやすさを考慮したためである。つまり合計画素数が多いほど、ユーザ画像中でその色が占める面積は大きいため、ユーザ画像を見た際の色の違いの感じやすさはより鋭敏になる。そのため合計画素数がより多いほど補正重みＷｉはより大きくするのが妥当である。また分散が大きいほど、その色変動監視領域に含まれる色はばらついており、ユーザ画像を見た際の色の違いの感じやすさはより鈍感になる。そのため分散がより大きいほど補正重みＷｉはより小さくするのが妥当である。

なお関数Ｆおよび関数Ｇは、図９（ａ）〜（ｂ）に示したものに限られるものではなく、それぞれ単調増加関数および単調減少関数であればよい。

＜１次元ＬＵＴの作成の説明＞
次に変換関係作成部１２７が行う１次元ＬＵＴの作成について説明する。
変換関係作成部１２７は、色変動および補正重みに基づき、画像形成部１０の色調整を行う変換関係を１次元ＬＵＴとして作成する。ここで色変動は、色変動データ予測部１２３においてΔａ^＊、Δｂ^＊、ΔＬ^＊として求められたが、色補正量算出部１２５で色補正量であるΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、ΔＫに変換されている。変換関係作成部１２７は、このΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、ΔＫを使用して１次元ＬＵＴを作成する。

具体的には、まず色補正量ΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、ΔＫは、上述した４次元ＬＵＴの格子点毎に求められる。即ち、ΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、ΔＫの組として、９^４＝６５６１個求められる。このうち例えば、Ｙ＝１２．５％の場合は、残りのＭＣＫの総数である９^３＝７２９個ある。そして入力Ｙ＝１２．５％に対する７２９個のΔＹと対応する補正重みとから重み付き回帰モデルを使用して最終的な補正量（ここでは便宜上ΔＹ’とする）を算出することができる。つまり７２９個のΔＹについて補正重みを使用して加重平均を行い、最終的なΔＹ’を算出する。またこの処理を、Ｙ＝１２．５％以外でも行っていく。

実際には、補正量ΔＹ’は、差分であるので、補正後のＹ値（ここでは便宜上ΔＹ_１とする）は、従来使用していた補正前のＹ値（ここでは便宜上ΔＹ_０とする）に補正量ΔＹ’を加えることで求められる。即ち、以下の（２）式のようになる。
Ｙ_１＝Ｙ_０＋ΔＹ’ …（２）

このＹ_１とＹ_０との関係は、Ｙの階調を補正する１次元ＬＵＴとなる。そして同様にしてＭ、Ｃ、Ｋのそれぞれの階調を補正する１次元ＬＵＴを作成する。

＜色処理部１２０の動作の説明＞
図１０は、色処理部１２０の動作について説明したフローチャートである。
以下、図３および図１０を使用して色処理部１２０の動作について説明する。
まずページ数部数取得部１２１が、印刷ジョブに基づいて、出力する１部数当たりのページ数および総部数を取得する（ステップ２０１）。
次に色変動監視情報生成部１２２が、図４、図５で説明した方法で、色変動監視領域を抽出する（ステップ２０２）。さらに色変動監視情報生成部１２２は、抽出した色変動監視領域に関する色変動監視情報を生成する（ステップ２０３）。

次に色変動データ予測部１２３が、画像形成部１０により出力された画像の色データを画像読取部６０から取得する（ステップ２０４）。この色データは、上述の通りＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値となる。そして色変動データ予測部１２３は、色変動監視情報を参照し、色変動監視領域に対応する色データを抽出する（ステップ２０５）。さらに色変動データ予測部１２３は、抽出した色データから、図７で説明した方法で色変動を差分として予測する（ステップ２０６）。ここでは、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間全体の中での４次元ＬＵＴの格子点に対応する色度におけるΔａ^＊、Δｂ^＊、ΔＬ^＊を予測する。

次に判定部１２４が、色変動データ予測部１２３で予測された色変動に基づき、色調整を行うための１次元ＬＵＴを更新する（キャリブレーションを行う）か否かを判定する（ステップ２０７）。
そして色変動が小さく、判定部１２４が１次元ＬＵＴを更新しないと判定した場合（ステップ２０７でＮｏ）、ステップ２０４に戻り色変動の監視を継続する。

一方、色変動が大きく、判定部１２４が１次元ＬＵＴを更新すると判定した場合（ステップ２０７でＹｅｓ）、色補正量算出部１２５が、色変動データ予測部１２３が予測した差分Δａ^＊、Δｂ^＊、ΔＬ^＊により、色補正量としてΔＹ、ΔＭ、ΔＣ、ΔＫを算出する（ステップ２０８）。

一方、補正重み生成部１２６が、図８で説明した方法により補正重みを生成する（ステップ２０９）。

そして変換関係作成部１２７が、１次元ＬＵＴを作成する（ステップ２１０）。

作成された１次元ＬＵＴのデータは、変換関係作成部１２７から階調補正部９０に出力される（ステップ２１１）。そして階調補正部９０では、１次元ＬＵＴが更新される。これにより画像形成部１０の色変動を加味した新たな１次元ＬＵＴが適用され、より適切な色調整が行われる。

以上詳述した画像形成システム１によれば、定期的に色パッチを画像として出力し、色測定を行う従来の方法に対して、色パッチを出力せずにユーザ画像を使用してキャリブレーションを行う。そのためリアルタイムでキャリブレーションを行うことができ、印刷の生産性が低下しにくい。また従来は、定期的にキャリブレーションを行うため、短期的な色変動に対して対応が困難であったが、本実施の形態では、対応がより容易であり、適切なタイミングでキャリブレーションを行える。

また色変動データ予測部１２３が色変動の予測を行う際に、色変動の予測を色空間内でなめらかに変化するように設計することで、色調整後の階調性を保ちやすくなり、色調整により階調段差が生じにくくなる。さらにＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間全体の色変動を予測することで、複数のページの出力にも対応しやすく、また次の印刷ジョブに対する色調整にも対応しやすい。

また本実施の形態では、ユーザ画像を見た際に色の違いの感じやすさに応じた補正重み算出し、これを使用して１次元ＬＵＴを作成する。よってユーザの感覚に合わせた色調整を行っている。そして色調整を行うのに１次元ＬＵＴを使用することで、色調整の負荷がより小さくなる。またこの１次元ＬＵＴは、本来、多次元の空間で補正される補正量を利用して、作成する。よって色調整の精度はより高くなり、１次元ＬＵＴでもユーザ画像に合わせた効果的な色調整を行っている。

なお以上詳述した例では、判定部１２４を設けていたが、必ずしも設ける必要はない。
また以上詳述した例では、画像形成システム１は、電子写真方式のものを例に採り説明を行なったが、インクジェット方式のものでもよい。さらに色変動データ予測部１２３等でＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間を使用していたが、これに限られるものではなく、色を定量化できる色空間であれば、他の色空間を使用してもよい。

そして以上詳述した例では、補正重みを生成するのに色変動監視領域の分散を使用していたが、分散を使用しなくてもよい。また補正重みを生成するのに色変動監視領域の面積（画素数）を使用していたが、図６（ａ）で使用した矩形の数で代用してもよい。さらにユーザ画像を見た際に色の違いの感じやすさに応じた指標として面積および分散を用いていたが、他にも中濃度のグレー色、肌色など色差に敏感な色領域について補正重みを大きくする処理を行ってもよい。

以上、本実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、種々の変更または改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１…画像形成システム、１０…画像形成部、９０…階調補正部、１００…コントローラ、１１０…画像処理部、１２０…色処理部、１２１…ページ数部数取得部、１２２…色変動監視情報生成部、１２３…色変動データ予測部、１２４…判定部、１２５…色補正量算出部、１２６…補正重み生成部、１２７…変換関係作成部、２００…画像形成装置

Claims (6)

1. 画像形成手段で予め定められた色材を使用して画像を形成するための画像データから、画像上の特定の領域を領域群として抽出する領域群抽出部と、
   前記画像形成手段により出力された前記画像データの色データを取得し、前記領域群に対応する色データに基づいて色変動を予測する予測部と、
   前記領域群中で使用される色の面積に応じて補正重みを生成する補正重み生成部と、
   前記色変動および前記補正重みに基づき、前記画像形成手段の色調整を行う変換関係を前記色材毎の階調を補正する関係として作成する変換関係作成部と、
   を備えることを特徴とする色処理装置。
2. 前記補正重み生成部は、前記領域群中で使用される色の分散に応じて前記補正重みを生成することを特徴とする請求項１に記載の色処理装置。
3. 前記領域は、矩形領域として設定され、前記色の面積は当該矩形領域の数として決められることを特徴とする請求項１または２に記載の色処理装置。
4. 前記予測部は、前記色変動を差分として予測することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の色処理装置。
5. 前記画像データは、ユーザから送信された印刷ジョブの画像についてのものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の色処理装置。
6. 予め定められた色材を使用して記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段で形成される画像の色調整を行なう色調整手段と、
   前記色調整手段で色調整を行なうために使用される変換関係を作成する変換関係作成手段と、
   を備え、
   前記変換関係作成手段は、
   前記画像形成手段で予め定められた色材を使用して画像を形成するための画像データから、画像上の特定の領域を領域群として抽出する領域群抽出部と、
   前記画像形成手段により出力された前記画像データの色データを取得し、前記領域群に対応する色データに基づいて色変動を予測する予測部と、
   前記領域群中で使用される色の面積に応じて補正重みを生成する補正重み生成部と、
   前記色変動および前記補正重みに基づき、前記画像形成手段の色調整を行う変換関係を前記色材毎の階調を補正する関係として作成する変換関係作成部と、
   を備えることを特徴とする画像形成システム。

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