JP6555580B2 - 画質変化検出装置、画質変化検出方法及び画質変化検出用プログラム - Google Patents
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Description
なお、副走査方向に生じるバンディングに限らず、任意の方向(特定方向)に生じるバンディングでも、その方向に対して交差又は直交する方向(非特定方向)の長さが短いものは、同様に適切な検出ができないおそれがある。
また、特定方向に生じる濃度ムラあるいは色の変化などの画質変化についても、非特定方向の長さが短いものは、バンディング同様、適切な検出ができないおそれがある。
以下、本発明に係る画質変化検出装置を、複写機やプリンタ等の画像形成装置によって形成された画像の画質評価装置に適用した一実施形態(以下、本実施形態を「実施形態1」という。)について説明する。
まず、本実施形態1における画質評価装置によって行われる画質評価方法について説明する。この画質評価方法は、画像上における特定方向の画質変化として、副走査方向における局所的な濃度ムラ(主走査方向に延びるスジ状の異常画像を含む。)を検出し、その検出結果に応じて画像を評価するものである。
図2は、本実施形態1における画質評価装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態1の画質評価装置100は、汎用のパーソナルコンピュータ(以下「パソコン」という。)の本体101と、これに接続される画像読取装置としての画像スキャナ102と、表示手段としてのモニタ103とから構成される。パソコン本体101は、主に、CPU(Central Processing Unit)等からなる演算部101aと、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)あるいはHDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置からなる記憶部101bとから構成されるが、そのほか、通信インターフェース等からなる通信部など、汎用のパソコンが備える一般的な機能も備えている。
本実施形態1においては、まず、評価対象とする画像が形成された記録材としての用紙をスキャナ102によって読み取り、当該画像の光学的データとしての画像データを取得する(S1)。この画像データは、一般的なRGBデータであるが、ここで読み取る画像データは、本実施形態1の画質評価方法に使用可能な光学的データであれば、輝度データ、明度データ、色相データ、色度データ、これらを任意に組み合わせたデータなど、他の物理特性量を示すものであってもよい。本実施形態1では、後述するように色差データを得る必要があるので、色差データを得るのに必要な物理特性量である必要がある。
図5に示すグラフは、縦軸に色空間データ値(ここでは、L*a*b*色空間の明度であるL*値)をとり、横軸に副走査方向位置をとったものであり、色空間データ(L*値)の副走査方向分布の一例を示すものである。本実施形態1では、図5に示すように、設定される各区分が互いに重複せずに隣接するように設定されており、その区分の幅(副走査方向長さ)等は任意に設定される。ただし、区分の設定方法は、これに限らず、例えば、図6に示すように、隣り合う区分同士と部分的に重複するように設定してもよい。
図8は、図7の色差分布が得られた評価対象画像の濃度ムラの例を示す説明図である。
上述したように各区分間の色差を算出することで、図7に示すように、5個の画像領域300−1〜300−5ごとに、副走査方向における色差の分布情報、すなわち、副走査方向に配列される色差(画質変化指標値)のデータ群(副走査方向に対応する一次元のデータ群)が得られる。本実施形態1によれば、副走査方向の濃度ムラが主走査方向の一部分で生じているような場合(例えば図8中の靄状の濃度ムラ)、評価対象画像を主走査方向に分割せずに得た副走査方向の色差分布よりも、そのような濃度ムラの検出精度が高まる。
次に、本発明に係る画質変化検出装置を、画像形成装置の内部に組み込まれる画質評価装置に適用した一実施形態(以下、本実施形態を「実施形態2」という。)について説明する。
上述した実施形態1は、画像形成装置によって画像が形成された用紙をスキャナ102によって読み取った画像データに基づいてパソコン本体101により濃度ムラの検出結果に応じた画質評価を行うものであった。上述した実施形態1であれば、画像形成装置の場所を問わずに画質評価方法を実施できるので、例えば工場出荷前の画像形成装置について一括して画質評価を実施したり、保守作業員が画像形成装置の設置場所に訪問してパソコンとスキャナを使ってその画像形成装置の画質評価を実施したりすることができる。これに対し、本実施形態2は、このような画質評価装置100の機能を画像形成装置に搭載して画質評価を行うものである。本実施形態2であれば、画像形成装置のユーザーが自ら画質評価方法を実施したり、保守作業員が画像形成装置の設置場所に訪問して画像形成装置の機能を使って画質評価を実施したりすることができる。
本実施形態2の画像形成装置200は、原稿の画像を読み取る画像読取手段としての画像読取部2と、記録材としての用紙P上に画像を形成する画像形成部3とを備えている。また、画像形成装置200は、画像形成部3に対して用紙Pを供給する用紙供給部4と、画像形成後の用紙Pを排出する用紙排出部5とを備えている。
本実施形態2の画質評価方法では、まず、制御部40の制御の下、テスト画像を印刷する(S21)。このテスト画像は、例えば制御部40または画像処理部44のメモリに予め格納されている。画像形成部3は、制御部40の制御の下、メモリから読み出されたテスト画像データに基づいてテストトナー像を形成する。画像形成部3では、4つの感光体ドラム11を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器、レーザ露光器13、現像装置によって各感光体ドラム11の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のテストトナー像が形成される。このようにして形成された各色のテストトナー像は、一次転写ローラ16によって順次中間転写ベルト15上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト15には、4色のトナー像を重ね合わせた多色(フルカラー)のテストトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト15に形成されたテストトナー像は、中間転写ベルト15に担持された状態で二次転写部20へと送り込まれる。
次に、上述した実施形態1や2における画質評価方法の一変形例について説明する。
本変形例は、上述した実施形態1や2において評価結果が「異常あり」と判断されたときに、更に、その異常原因を特定して作業者に報知する。なお、以下の説明では、上述した実施形態1の画質評価方法を用いる例で説明するが、上述した実施形態2の画質評価方法であっても同様である。
上述した実施形態1の画質評価方法により、最大色差データの総和が評価閾値を超えていると判断された場合(S10のYes)、本変形例では、まず、最大色差データの周波数解析を行う(S31)。具体的には、例えば、処理ステップS2によって得られる色空間データ(例えばL*値)の副走査方向分布に対して周波数解析を行い、色空間データの周波数分布を求め、その周波数分布でピークを示すピーク周波数を抽出する。このようにして抽出されるピーク周波数は、副走査方向における濃度ムラの発生周期に相当する。濃度ムラの発生周期は、その濃度ムラの発生原因に係る部材の回転周期等に対応しているため、抽出したピーク周波数から濃度ムラの発生原因に係る部材を推定することができる。
(態様A)
画像形成装置200によって形成された画像のRGBデータ、色空間データ等の光学的データの副走査方向等の特定方向における分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における副走査方向等の特定方向の濃度ムラ等の画質変化を検出する演算部101aや画像処理部44等の画質変化検出手段を備えた画質評価装置100等の画質変化検出装置において、前記画質変化検出手段は、前記特定方向に対して交差又は直交する方向(主走査方向等)に該画像を分割して得られる2以上の画像領域300−1〜300−5ごとの特定方向分布情報(副走査方向における色空間データの分布情報等)に基づいて、該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする。
通常、画像形成装置によって形成された画像の光学的データの特定方向分布情報から、特定方向の画質変化を示す箇所を検出することで、当該画像上における特定方向の画質変化を検出することが可能である。ところが、前記特許文献1に開示の画質評価装置を含む従来の画質変化検出装置では、特定方向の画質変化の検出に用いる特定方向分布情報が、当該特定方向に対して交差又は直交する方向(非特定方向)に分割されていない画像全体の情報である。このような特定方向分布情報は、非特定方向の長さが短い短尺な特定方向の画質変化(短尺バンディング等)については、非特定方向において、当該短尺な画質変化が生じている箇所と、当該短尺な画質変化が生じていない箇所との情報とを含む。そのため、短尺な画質変化が生じていない箇所の情報の影響を受けてしまい、画質変化が生じている箇所の情報が十分に反映された特定方向分布情報が得られない。このような特定方向分布情報では、短尺な画質変化について、画質変化を示す特定の変化が十分に現れず、検出漏れを引き起こすおそれがある。
これに対し、本態様においては、特定方向の画質変化を検出するために用いる特定方向分布情報として、非特定方向に画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとに生成されたものを用いる。そのため、短尺な画質変化が発生している場合、その短尺な画質変化が生じている非特定方向の箇所に対応した画像領域についての特定方向分布情報を得ることができる。この画像領域の特定方向分布情報は、非特定方向に画像を分割していない画像領域すなわち画像全体の特定方向分布情報よりも、当該短尺な画質変化が生じていない非特定方向の箇所における情報の影響が少ない。よって、当該画像領域の特定方向分布情報を利用することで、特定方向の画質変化が生じている画像部分が非特定方向に短いものであっても、これを適切に検出することが可能である。
前記態様Aにおいて、前記画質変化検出手段は、前記2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、各画像領域を前記特定方向に区分けして得られる区分間の色差等の画質変化指標値を算出し、算出した画質変化指標値に基づいて前記特定方向の画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、画質変化が発生している特定方向位置や画質変化の程度などを、簡易に検出することが可能となる。なお、画質変化指標値は、画像の光学的データが色情報を含む色空間データであれば、例えば色差を用いることができ、画像の光学的データが輝度情報のみの輝度データであれば、例えば輝度差を用いることができる。
前記態様Bにおいて、前記区分は、隣り合う区分と部分的に重複するように設定されることを特徴とする。
これによれば、より詳細な画質変化指標値を得ることが可能となる。
前記態様B又はCにおいて、前記画質変化検出手段は、所定の閾値を超える画質変化指標値に基づいて前記特定方向の画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、ノイズ成分を区別して顕著な画質変化を適切に検出することができる。
前記態様B〜Dのいずれかの態様において、前記画質変化指標値は、各画像領域の各区分間における色差値であることを特徴とする。
画質変化指標値として色差値を用いることで、カラー画像について、人間に知覚されやすい画質変化を高精度に抽出することが可能である。
前記態様B〜Eのいずれかの態様において、前記画質変化検出手段は、前記特定方向の位置ごとに、前記2以上の画像領域の画質変化指標値の中で最大の画質変化を示す最大画質変化指標値(最大色差等)を選択し、選択した各最大画質変化指標値に基づいて該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、簡易かつ安定して画質変化を検出することができる。
前記態様Fにおいて、前記画質変化検出手段は、前記特定方向の各位置における最大画質変化指標値の総和に基づいて該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、評価対象画像の全体的な画質評価を行うことができる。
前記態様A〜Gのいずれかの態様において、前記画質変化検出手段は、前記特定方向の画質変化の検出結果に基づき、所定の判定基準に従って判定される当該画像上の画質変化の良否判定結果を出力することを特徴とする。
これによれば、画質の良否を客観的に判断することができる。
前記態様A〜Hのいずれかの態様において、前記特定方向の画質変化の周波数特性と画質変化発生原因情報とを関連づけて記憶する記憶部101b等の記憶手段を有し、前記画質変化検出手段は、前記特定方向分布情報から得られる前記特定方向の画質変化の周波数特性(ピーク周波数あるいはピーク発生周期等)に基づき、前記記憶手段を参照して、該周波数特性に関連付けられた画質変化発生原因情報を出力することを特徴とする。
これによれば、許容範囲を超える画質変化が生じたときに、その発生原因の情報を客観的に特定することができる。
画像形成装置によって形成された画像の光学的データの特定方向における分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出方法において、前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、該特定方向における画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、特定方向の画質変化が生じている画像部分が非特定方向に短いものであっても、これを適切に検出することが可能となる。
画像形成装置によって形成された画像の光学的データの特定方向における分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置のコンピュータを、前記画質変化検出手段として機能させるための画質変化検出用プログラムであって、前記画質変化検出手段は、前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、該特定方向における画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、特定方向の画質変化が生じている画像部分が非特定方向に短いものであっても、これを適切に検出することが可能となる。
11 感光体ドラム
15 中間転写ベルト
20 二次転写部
40 制御部
44 画像処理部
46 定着部
56 表示モニタ
70,71 画像読取手段
100 画質評価装置
101 パソコン本体
101a 演算部
101b 記憶部
102 スキャナ
103 モニタ
200 画像形成装置
Claims (12)
- 画像形成装置によって形成された画像を読み取って得られる光学的データにおける該画像形成装置の副走査方向に対応する特定方向の分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、各画像領域を前記特定方向に区分けして得られる区分間の画質変化指標値を算出し、算出した画質変化指標値に基づいて該特定方向の画質変化を検出し、
前記区分は、隣り合う区分と部分的に重複するように設定されることを特徴とする画質変化検出装置。 - 請求項1に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向の位置ごとに、前記2以上の画像領域の画質変化指標値の中で最大の画質変化を示す最大画質変化指標値を選択し、選択した各最大画質変化指標値に基づいて該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出装置。 - 請求項2に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向の各位置における最大画質変化指標値の総和に基づいて該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出装置。 - 画像形成装置によって形成された画像を読み取って得られる光学的データにおける該画像形成装置の副走査方向に対応する特定方向の分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、各画像領域を前記特定方向に区分けして得られる区分間の画質変化指標値を算出し、前記特定方向の位置ごとに、前記2以上の画像領域の画質変化指標値の中で最大の画質変化を示す最大画質変化指標値を選択し、前記特定方向の各位置における最大画質変化指標値の総和に基づいて該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、所定の閾値を超える画質変化指標値に基づいて前記特定方向の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化指標値は、各画像領域の各区分間における色差値であることを特徴とする画質変化検出装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向の画質変化の検出結果に基づき、所定の判定基準に従って判定される当該画像上の画質変化の良否判定結果を出力することを特徴とする画質変化検出装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画質変化検出装置において、
前記特定方向の画質変化の周波数特性と画質変化発生原因情報とを関連づけて記憶する記憶手段を有し、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向分布情報から得られる前記特定方向の画質変化の周波数特性に基づき、前記記憶手段を参照して、該周波数特性に関連付けられた画質変化発生原因情報を出力することを特徴とする画質変化検出装置。 - 画像形成装置によって形成された画像を読み取って得られる光学的データにおける該画像形成装置の副走査方向に対応する特定方向の分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出方法において、
前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、各画像領域を前記特定方向に区分けして得られる区分間の画質変化指標値を算出し、算出した画質変化指標値に基づいて該特定方向の画質変化を検出し、
前記区分は、隣り合う区分と部分的に重複するように設定されることを特徴とする画質変化検出方法。 - 画像形成装置によって形成された画像を読み取って得られる光学的データにおける該画像形成装置の副走査方向に対応する特定方向の分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出方法において、
前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、各画像領域を前記特定方向に区分けして得られる区分間の画質変化指標値を算出し、前記特定方向の位置ごとに、前記2以上の画像領域の画質変化指標値の中で最大の画質変化を示す最大画質変化指標値を選択し、前記特定方向の各位置における最大画質変化指標値の総和に基づいて該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出方法。 - 画像形成装置によって形成された画像を読み取って得られる光学的データにおける該画像形成装置の副走査方向に対応する特定方向の分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置のコンピュータを、前記画質変化検出手段として機能させるための画質変化検出用プログラムであって、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、各画像領域を前記特定方向に区分けして得られる区分間の画質変化指標値を算出し、算出した画質変化指標値に基づいて該特定方向の画質変化を検出し、
前記区分は、隣り合う区分と部分的に重複するように設定されることを特徴とする画質変化検出用プログラム。 - 画像形成装置によって形成された画像を読み取って得られる光学的データにおける該画像形成装置の副走査方向に対応する特定方向の分布を示す特定方向分布情報に基づいて、該画像上における特定方向の画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置のコンピュータを、前記画質変化検出手段として機能させるための画質変化検出用プログラムであって、
前記画質変化検出手段は、前記特定方向に対して交差又は直交する方向に該画像を分割して得られる2以上の画像領域ごとの特定方向分布情報に基づいて、各画像領域を前記特定方向に区分けして得られる区分間の画質変化指標値を算出し、前記特定方向の位置ごとに、前記2以上の画像領域の画質変化指標値の中で最大の画質変化を示す最大画質変化指標値を選択し、前記特定方向の各位置における最大画質変化指標値の総和に基づいて該特定方向の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出用プログラム。
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