JPH1198357A

JPH1198357A - 画像処理装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JPH1198357A
Application number: JP9252366A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ikeda; 雄一池田; Yasuhiro Saito; 康弘齋藤; Nobuatsu Sasanuma; 信篤笹沼; Tetsuya Atsumi; 哲也渥美
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】入力画像に応じて最適な階調補正データの生
成が可能な画像処理装置及び画像処理方法の提供。【解決手段】プリンタ部のキャリブレーション機能と
して、所定の中間調のパターン画像を出力し、それをリ
ーダを用いて読み取り、解像度が重視される文字画用
と、ハイライトの再現が重視される自然画とで異なるＬ
ＵＴを作成する。そして、その設定された何れかのＬＵ
Ｔを、オペレータの指示により選択して使用することに
より、通常の複写動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、入力され
た画像に対して階調補正を行う画像処理装置及び画像処
理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複写機やプリンタ装置等の画
像処理装置の画像処理特性を補正する方法として、次の
ような手法が知られている。

【０００３】即ち、画像処理装置を起動させて、例え
ば、図１６に示すような所定の階調のテストパターンを
記録材（記録紙）上に形成する。そして、そのテストパ
ターンが形成された記録材を画像読み取り手段にて読み
取ることにより画像情報を入手し、その画像情報に基づ
いてγ補正等の画像形成する際の条件にフィードバック
する。このような処理により、当該画像処理装置が形成
する画像品質の安定性を向上させることができる。

【０００４】また、隣り合った２つの画素を１単位とし
て濃度階調を表現する方法も提案されている。この方法
の概要を説明すれば、図１７に示すように、個々の画素
を、主走査方向にＡ列，Ｂ列，Ａ列，Ｂ列と分けてい
き、例えば、Ａ列の第１画素とＢ列の第１画素とで１つ
の濃度表現する際の１単位とする。これにより、１画素
の階調数が２５６階調であるとすると、２画素を濃度階
調の１単位とすることによって２５６×２５６／２＝３
８７６８階調の表現ができることが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
隣り合った２つの画素を１単位として濃度階調を表現す
る方法においては、最大濃度を２５５に正規化して、所
定のテストパターン（出力パッチ）の濃度を測定した場
合、３８７６８階調の濃度は図１８（尚、同図は低濃度
部のみを表示している）のようになり、結果として同じ
濃度値を出力する（ａ，ｂ）の組が複数でき、画像形成
する際の補正データを格納するルックアップテーブル
（ＬＵＴ）の選び方により複数のＬＵＴの作成できる。
また、そのような複数のＬＵＴの中で、再現すべき画像
の特性に適したＬＵＴを作成する必要がある。

【０００６】そこで、本発明は、入力画像に応じて最適
な階調補正データの生成が可能な画像処理装置及び画像
処理方法の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像処理装置は以下の構成を特徴とす
る。

【０００８】即ち、入力画像の画像データを、基準パタ
ーンの形成により得られた補正データに基づいて補正す
ることにより、出力画像データの濃度階調を補正する補
正手段を備える画像処理装置であって、前記補正手段が
使用する補正データを、入力画像の種類に応じて複数生
成する補正データ生成手段を備えることを特徴とする。

【０００９】また、例えば前記補正データ生成手段は、
入力画像データにおける隣接する複数の画素を１組とし
て分類する分類手段と、その分類手段から得られる１組
を構成する複数の画素の濃度値に基づいて、前記入力の
種類毎に予め登録した特性データの中から、前記入力画
像の種類毎に補正データを選択する選択手段と、を含む
ことを特徴とする。

【００１０】また、好ましくは前記選択手段は、前記入
力画像が自然画の場合のために、前記隣接する複数の画
素の何れかの画素に濃度値を集中させるべく、前記補正
データとして、前記特性データの中から１つの濃度値を
選択するとよい。

【００１１】また、好ましくは前記特性データに同じ濃
度値を示す組が複数ある場合には、他方の画素の濃度値
が最も小さい組の濃度値を選択するとよい。

【００１２】或は、入力画像の画像データに対して階調
補正を行う補正手段を備える画像処理装置であって、前
記補正手段は、隣接する複数の画素に対して互いに異な
る階調補正を行うための独立した複数の補正テーブルを
含み、更に、該複数の補正テーブルを基準パターンの形
成に基づいて作成する作成手段を備えることを特徴とす
る。

【００１３】上記の目的を達成するため、本発明に係る
画像処理方法は以下の構成を特徴とする。

【００１４】即ち、入力画像の画像データを、基準パタ
ーンの形成により得られた補正データに基づいて補正す
ることにより、出力画像データの濃度階調を補正する補
正工程を有する画像処理方法であって、前記補正工程で
使用する補正データを、入力画像の種類に応じて複数生
成する補正データ生成工程を有することを特徴とする。

【００１５】また、例えば前記補正データ生成工程で
は、入力画像データにおける隣接する複数の画素を１組
として分類する分類工程と、その分類工程で得られる１
組を構成する複数の画素の濃度値に基づいて、前記入力
画像の種類毎に予め用意した特性データの中から、前記
入力画像の種類毎に補正データを選択する選択工程とを
含むとよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、代表的な画像処
理装置である電子写真方式のカラーデジタル複写機に適
用した実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

【００１７】［第１の実施形態］はじめに、本実施形態
の概要を述べれば、画像処理装置としてのカラーデジタ
ル複写機において、現在のプリンタ部の状態を調整する
キャリブレーション機能として、所定の中間調のパター
ン画像を出力し、それをリーダを用いて読み取り、解像
度が重視される文字画用と、ハイライトの再現が重視さ
れる自然画とで異なるＬＵＴを作成する。そして、その
設定された何れかのＬＵＴを、オペレータの指示により
選択して使用することにより、通常の複写動作を行う。

【００１８】＜デジタル複写機＞はじめに、デジタル複
写機の全体の構成及び画像形成動作を、図１及び図２を
参照して説明する。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施形態としての
デジタル複写機の概略構成を示す断面図である。

【００２０】図２は、本発明の第１の実施形態としての
デジタル複写機における画像形成処理のブロック構成図
である。

【００２１】図１のデジタル複写機は、原稿画像を読み
取るリーダ部と、そのリーダ部にて読み取った原稿画像
の画像信号に基づいて記録紙に原稿画像を再現するプリ
ンタ部を備える。以下に説明するリーダ部及びプリンタ
部の動作は、それぞれコントローラ１００，２００によ
り制御されている。尚、コントローラ２００はＣＰＵ２
１４を備えており、予めＲＯＭ２１３に記憶されたプロ
グラムに従って制御を行う。また、コントローラ１００
も不図示のＣＰＵを備えており、予めＲＯＭに記憶され
たプログラムに従って制御を行うことは言うまでもな
い。

【００２２】リーダ部において、コピー開始キー（不図
示）が押されると、コントローラ１００は、原稿台ガラ
ス３１上に載置された原稿３０の、露光ランプ３２によ
る露光走査を開始する。この露光走査によって得られる
原稿３０からの反射光像は、フルカラーセンサ３４に集
光される。

【００２３】フルカラーセンサ３４は、ＲＧＢの３色の
ラインセンサが副走査方向に互いに所定の距離を隔てて
配置されており、各ラインセンサには複数の受光素子が
一列に配列されている。フルカラーセンサ３４は、入射
された原稿３０からの反射光像を複数の光電変換素子に
より複数の画素に分解し、各画素の濃度に応じて光電変
換信号（カラー色分解画像信号）を発生する。

【００２４】図２において、フルカラーセンサ３４から
出力された画像信号は、アナログ信号処理部２０１にて
ゲインやオフセットの調整が施され、Ａ／Ｄ変換部２０
２にて各色成分毎に、例えば８ｂｉｔ（０〜２５５レベ
ル：２５６階調）のＲＧＢデジタル信号に変換される。

【００２５】シェーディング補正部２０３に入力された
ＲＧＢデジタル信号は、フルカラーセンサ３４が有する
一列に並んだ個々の受光素子の感度のバラツキを無くす
ために、個々の受光素子に対応させてゲインを最適化す
る、一般的なシェーディング補正が施される。

【００２６】ラインディレイ部２０４は、シェーディン
グ補正部２０３から出力された画像信号に含まれている
空間的ズレを補正する。この空間的ズレは、フルカラー
センサ３４の各ラインセンサが、副走査方向に、互いに
所定の距離を隔てて配置されていることにより生じたも
のである。具体的には、Ｂ（ブルー）色成分信号を基準
として、Ｒ（レッド）及びＧ（グリーン）の各色成分信
号を、副走査方向にライン遅延し、３種類の色成分信号
の位相を同期させる。

【００２７】入力マスキング部２０５は、ラインディレ
イ部２０４から出力された画像信号の色空間を、数１の
マトリクス演算により、例えば、ＮＴＳＣ−ＲＧＢの標
準色空間に変換する。即ち、フルカラーセンサ３４から
出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィル
タの分光特性で決まっているが、これをＮＴＳＣ−ＲＧ
Ｂの標準色空間に変換するものである。

【００２８】

【数１】

【００２９】入力インタフェース２５０には、必要に応
じて、コンピュータ等の不図示の外部装置からカラー画
像データが入力される。

【００３０】ＬＯＧ変換部２０６は、例えば、不図示の
ＲＯＭ等からなるルックアップテーブル（ＬＵＴ）で構
成され、入力マスキング部２０５から出力されたＲＧＢ
輝度信号をＣＭＹ濃度信号に変換する。

【００３１】ライン遅延メモリ２０７は、黒文字判定部
（不図示）が入力マスキング部２０５の出力に基づい
て、制御信号ＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等を生成す
る期間（ライン遅延期間）だけ、ＬＯＧ変換部２０６か
ら出力された画像信号を遅延する。

【００３２】尚、制御信号ＵＣＲは、マスキング・ＵＣ
Ｒ部２０８を制御する制御信号である。また、制御信号
ＦＩＬＴＥＲは、出力フィルタ２１０がエッジ強調を行
うために使用する制御信号である。また、制御信号ＳＥ
Ｎは、黒文字判定部（不図示）が黒文字と判定した場合
に、解像度を上げるために使用する制御信号である。

【００３３】マスキング・ＵＣＲ部２０８は、ライン遅
延メモリ２０７から出力された画像信号から黒成分信号
Ｋを抽出する。また、プリンタ部における記録色材の色
濁りを補正すべく、ＹＭＣＫ画像信号にマトリクス演算
を施して、リーダ部の読み取り動作毎に、Ｍ，Ｃ，Ｙ，
Ｋ順に、例えば８ｂｉｔの面順次の色成分画像信号を出
力する。尚、マトリクス演算に使用するマトリクス係数
は、コントローラ１００内の不図示のＣＰＵによって設
定される。

【００３４】γ補正部２０９は、画像信号をプリンタ部
の理想的な階調特性に合わせるために、マスキング・Ｕ
ＣＲ部２０８から出力された画像信号に濃度補正を施
す。出力フィルタ（空間フィルタ処理部）２１０は、コ
ントローラ１００内の不図示のＣＰＵからの制御信号に
従って、γ補正部２０９から出力された画像信号にエッ
ジ強調またはスムージング処理を施す。

【００３５】ＬＵＴ２１１は、原稿画像の濃度と出力画
像の濃度とを一致させるためのもので、例えば不図示の
ＲＡＭ等を使用して構成され、そのテーブル内のデータ
は、ＣＰＵ２１４による後述の処理により設定される。

【００３６】パターンジェネレータ２１５は、Ｍ，Ｃ，
Ｙ，Ｂｋの色毎に、所定の階調パターン画像（テストパ
ターン）をパルス幅変調器（ＰＷＭ）２１２に出力す
る。本実施形態において、所定のテストパターンは、予
めＲＯＭ２１３に登録されており、ＣＰＵ２１４の制御
により、パターンジェネレータ２１５が当該パターン画
像に相当する画像信号を生成する。そして、その画像信
号が、ＰＷＭ２１２及びレーザドライバ４１にて処理さ
れることにより、図４に示す１０種類の階調パターン画
像が出力される。従って、図４の所定のテストパターン
の画像を出力する時点では、ＬＵＴ２１１は使用されな
い（詳細は後述する）。

【００３７】パルス幅変調器（ＰＷＭ）２１２は、入力
された画像信号のレベルに対応するパルス幅のパルス信
号を出力し、そのパルス信号は不図示のレーザ光源を駆
動するレーザユニット３へ入力される。

【００３８】図１において、レーザユニット３内の半導
体レーザから放射されたレーザ光Ｅは、回転多面鏡３ａ
によって掃引され、ｆ／θレンズ等のレンズ３ｂ及びレ
ーザ光Ｅを感光ドラム１方向に指向させる固定ミラー３
ｃによって感光体ドラム１上にスポット結像される。そ
して、レーザ光Ｅは、感光ドラム１の回転軸と略平行な
方向（主走査方向）に感光ドラム１を走査し、感光ドラ
ム１の回転方向（副走査方向）に繰り返し感光ドラム１
を走査することで静電潜像を形成する。

【００３９】プリンタ部において、感光ドラム１は、ア
モルファスシリコン、セレン、ＯＰＣ等を表面に有し、
図１の矢印方向に回転可能に担持されている。感光ドラ
ム１の周りには、前露光ランプ１１、コロナ帯電器２、
レーザ露光光学系３、表面電位センサ１２、色の異なる
４個の現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋ、感光ドラム１
上の光量検知手段１３、転写装置５、そしてクリーニン
グ装置６が配置される。

【００４０】プリンタ部において、コントローラ２００
は、画像形成に先立って、感光ドラム１を、図１の矢印
方向に回転させ、前露光ランプ１１で均一に除電した
後、一次帯電器２により一様に帯電する。その後、感光
ドラム１は、上述した画像情報信号に応じて変調された
レーザ光Ｅにより露光走査されることにより、画像情報
信号に対応した静電潜像が感光ドラム１上に形成され
る。

【００４１】次に、コントローラ２００は、感光ドラム
１上に形成された静電潜像を、所定の現像器４ｙ，４
ｃ，４ｍ，４ｂｋにより、トナーとキャリアからなる２
成分現像剤によって反転現像することにより、感光ドラ
ム１上に樹脂を基体とした負に帯電された可視画像（ト
ナー像）を形成する。各現像器は、偏心カム２４ｙ，２
４ｃ，２４ｍ，２４ｂｋの動作により、各分解色に応じ
て択一的に感光ドラム１に近接する構造を有する。ここ
で、反転現像とは、感光体の光で露光された領域に、潜
像と同極性に帯電したトナーを付着させてこれを可視化
する現像方法である。

【００４２】転写装置５は、本実施形態では転写ドラム
５ａ、転写手段としての転写ブラシ帯電器５ｂ、記録紙
を静電吸着させるための吸着ブラシ帯電器５ｃと対向す
る吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電器５ｅ、
転写剥がれセンサ５ｈとを備える。また、回転駆動され
るように軸支された転写ドラム５ａの周面開口域には、
ポリカーボネート等の誘電体からなる記録紙保持シート
５ｆが円筒状に一体的に張設されている。

【００４３】コントローラ２００は、記録紙カセット７
内の記録紙を所定のタイミングで搬送系及び転写装置５
を介して感光ドラム１と対向した位置に供給し、静電力
により記録紙保持シート５ｆ上に保持する。そして、感
光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ドラム５ａ
の回転に従って記録紙保持シート５ｆ上の記録紙に転写
される。

【００４４】コントローラ２００は、原稿画像のトナー
像の記録紙への転写を終了すると、記録紙を転写ドラム
５ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯
電器５ｈを動作させて分離し、熱ローラ定着器９にて記
録紙にトナー像を定着した後、トレイ１０に排紙する。

【００４５】また、コントローラ２００は、トナー像の
転写後に感光ドラム１表面の残留トナーをクリーニング
ブレード６ａとスクイシートからなるクリーニング装置
６で清掃し、次の画像形成処理に備える。また、転写ド
ラム５ａの記録紙保持シート５ｆ上への粉体の飛散付
着、記録紙上へのオイルの付着等を防止するために、フ
ァーブラシ１４と記録紙保持シート５ｆを介してファー
ブラシ１４に対向するバックアップブラシ１５を用いて
清掃を行う。このような清掃は、画像形成の前または後
に行い、ジャム（紙詰まり）発生時には随時行う。

【００４６】＜階調補正処理＞本実施形態では、再現す
べき画像の階調性を向上するために、次のような方法を
用いた。以下の処理は、当該装置のキャリブレーション
モードにて行われる。

【００４７】まず、本実施形態においても上述した図１
７のように、それぞれの画素を主走査方向にＡ列，Ｂ
列，Ａ列，Ｂ列と分けていき、Ａ列の１画素とＢ列の１
画素とで濃度表現の１単位とした。このような方式を取
ると、表現できる階調の数は２５６×２５６／２＝３２
７６８になる。

【００４８】図３及び図４は、本発明の第１の実施形態
としての階調補正処理を説明する図である。Ａ列及びＢ
列の２画素を１単位として濃度表現し、その階調数の組
み合わせの数を全て表現すると、図３に示す複数のマス
目のようになる。また、本実施形態では、図３の個々の
マス目を後述する所定のテストパターンにおけるパッチ
（４ｍｍ×４ｍｍ）とする。そして、図３の個々のパッ
チを、図４に示すように分割し、所定の１０種類のテス
トパターン（階調パターン画像）とする。

【００４９】図５は、本発明の第１の実施形態としての
階調補正処理を示すフローチャートである。

【００５０】オペレータが当該画像処理装置の現在の階
調再現特性に異常があると判断し、不図示の操作パネル
を操作してキャリブレーションモードとし、更に階調補
正処理のスタートスイッチをオンにすると（ステップＳ
８１）、パターンジェネレータ２１５は、図４に示した
同一色につき１０種類のテストパターンの画像を、Ｍ，
Ｃ，Ｙ，Ｂｋの色毎に記録材上に形成し、順次プリント
アウトする（ステップＳ８２）。このときプリントアウ
トされたそれぞれの色の１０種類のテストパターンは、
当該画像処理装置のプリンタ部の現在の階調再現特性を
表わしていることになる。

【００５１】次に、ステップＳ８２にて得られたところ
の、テストパターンが形成された記録材が、オペレータ
によりリーダの原稿台３１に載置されたら、そのテスト
パターンを光源３２で照らし、フルカラーセンサ３４で
反射光量信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に変換する（ステッ
プＳ８３）。

【００５２】次に、ステップＳ８３で得られた反射光量
信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）を、図２に示した各ブロック
の流れに沿って処理することにより、マスキング・ＵＣ
Ｒ部２０８にて濃度データ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ，Ｋ０）を
得る（ステップＳ８４）。

【００５３】ここで、濃度データの求め方については、
例えば、本願出願人による先行する特開平７−２０３１
４５号に提案した手法を利用すれば良い。

【００５４】簡単にその手法について説明すれば、オペ
レータが原稿台３１にテストパターンが形成された記録
材を載置し、不図示のスキャン開始スイッチを操作した
ら、コントローラ１００は、該記録材をプリスキャン
し、その記録材上の所定のテストパターンのパッチの位
置と、当該画像処理装置が装置内部で保持している所定
のテストパターンの座標位置とのズレを検出する（目標
となる特定のパッチを予め決めておいても良い。尚、色
の濃いパッチが好ましい））。このズレ量が検出できれ
ば、原稿台３１上の読み取るべきテストパターンの個々
の濃度パッチの位置座標情報が得られる。そこで、コン
トローラ１００は、その記録材の本スキャンを行い、テ
ストパターンの濃度データ（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ，Ｋ０）を
求め、装置内部で保持している個々の濃度パッチの濃度
値データと比較することにより、当該画像処理装置の現
在におけるレーザ光Ｅのレーザ出力とそのレーザ出力に
より感光ドラム１に付着するトナーの濃度との関係を求
める。尚、読み込み濃度は、最大濃度値を２５５に正規
化した濃度で、整数部までデータを取る。

【００５５】ステップＳ８５では、所定枚数のテストパ
ターン、即ち、各色１０種類のテストパターンについて
の濃度データが入手できたかを判断し、ＮＯの場合はス
テップＳ８２に戻る。一方、ステップＳ８５でＹＥＳの
場合は、得られた濃度データに基づいて、後述する自然
画用及び文字画用のＬＵＴを作成し、それらのＬＵＴを
ＬＵＴ２１１に設定する（ステップＳ８６）。

【００５６】以上の処理によりＬＵＴ２１１に最適なテ
ーブルデータが設定される。そして、その後行われるで
あろう当該画像処理装置による通常の複写処理において
は、ＬＵＴ２１１に設定されたデータが使用される。

【００５７】＜ＬＵＴの作成＞次に、ステップＳ８６に
おけるＬＵＴの作成方法について説明する。本実施形態
において、当該画像処理装置は、通常の複写動作におい
てオペレータの選択により、解像度が重視される文字画
モード、またはハイライトの再現が重視される自然画モ
ードの選択が可能である。従って、ＬＵＴ２１１に設定
するＬＵＴを作成するに当たり、文字モードの場合の文
字用ＬＵＴと自然画モードの場合の自然画用ＬＵＴとを
それぞれ作成する。その際、予めＲＯＭ２１３に格納し
てある図５の特性曲線を使用する。

【００５８】図６は、本発明の第１の実施形態としてＬ
ＵＴ作成用のＡ列とＢ列との濃度値の関係を示す図であ
る。

【００５９】図中、横軸は、濃度表現の１単位を構成す
るＡ列のある画素の濃度値を示しており、縦軸はＢ列の
ある画素の濃度値を示している。また、自然画部の領域
の下に凸の境界線は、例えば、Ｂ＝Ａ↑(3/255/255)の
曲線であり、文字部の領域の下に凸の境界線は、例え
ば、Ｂ＝Ａ×Ａ/255の曲線である（但し、X↑Yは、XのY
乗を表わす）。

【００６０】（自然画用ＬＵＴ）原稿画像が自然画の場
合は、多少解像度が低下するとしても、ハイライトの再
現性（滑らかさ等）が重視されるため、隣り合った２つ
の画素を１単位として濃度階調を表現するほうがよい。
そのため、自然画用ＬＵＴは、図６の自然画部の範囲内
のデータを使用して作成する。自然画用ＬＵＴを作成す
る際、自然画部の範囲内で同じ濃度値を示す組（ａ，
ｂ）が複数ある場合には、同じ濃度値であっても、Ａ列
の画素に濃度値が保存できるように、Ｂ列の画素の数値
が一番小さい組（ａ，ｂ）を選択してＬＵＴを作成す
る。但し、Ｂ列の画素の数値が一番小さい組（ａ，ｂ）
が複数ある場合は、同じ濃度でもＡ列の画素の大きい組
（ａ，ｂ）を選択する。この例を図７に示す。

【００６１】図７は、本発明の第１の実施形態としての
自然画用ＬＵＴへの濃度値の選択の方法を説明する図で
ある。ここで、濃度値の組（ａ，ｂ）は、テストパター
ンを印刷したときのデータの組み合わせであり、図７の
表内の数字は、リーダで読み取ることによって得られた
濃度値である。同図において、例えば、Ａ及びＢ列の画
素の濃度値の組（ａ，ｂ）が、濃度値２の組は複数有
る。そこで、Ａ列の画素に濃度値が保存できるように、
Ｂ列の画素の数値が一番小さい組（７，０）を選択して
当該ＬＵＴを作成する。尚、同様に選択した濃度値を○
印囲んで示す。

【００６２】図９は、本発明の第１の実施形態としての
自然画用ＬＵＴを示す図であり、上記の方法により作成
したＬＵＴである。このＬＵＴは、ＬＵＴ２１１に設定
される。同図において、ＬＵＴ２１１に入力される画像
データの濃度値が、例えば２のときには、Ａ列の画素は
７、そしてＢ列の画素は０の画像データがＬＵＴ２１１
から出力されることを意味する。

【００６３】（文字用ＬＵＴ）次に、文字画像の場合
は、解像度が重視されるため、自然画の場合とは異な
り、Ａ列とＢ列とに濃度値が均等に分配されることが望
ましい。そこで、図６の文字部の範囲内のデータを使用
して文字用ＬＵＴを作成する。また、文字用ＬＵＴを作
成する際、文字部の範囲の中で同じ濃度値を示す組
（ａ，ｂ）が複数あった場合には、同じ濃度でもＡ列の
濃度値とＢ列の濃度値とが同じ組（ａ，ｂ）を選択して
ＬＵＴを作成する。但し、同じ濃度を示す組（ａ，ｂ）
が複数ある場合は、同じ濃度でもＡ列の画素の大きい組
（ａ，ｂ）を選択する。この例を図８に示す。

【００６４】図８は、本発明の第１の実施形態としての
文字画用ＬＵＴへの濃度値の選択の方法を説明する図で
ある。同図において、例えば、Ａ及びＢ列の画素の濃度
値の組（ａ，ｂ）が、濃度値２の組は複数有る。そこ
で、Ａ列とＢ列とに濃度値が均等に分配されるように、
Ａ列の濃度値とＢ列の濃度値とが同じ組（３，３）を選
択して当該ＬＵＴを作成する。尚、同様に選択した濃度
値を○印で囲んで示す。

【００６５】図１０は、本発明の第１の実施形態として
の文字画用ＬＵＴを示す図であり、上記の方法により作
成したＬＵＴである。このＬＵＴは、ＬＵＴ２１１に設
定される。同図において、例えば、ＬＵＴ２１１に入力
される画像データの濃度値が、例えば２のときには、Ａ
列及びＢ列の画素共に、３の画像データがＬＵＴ２１１
から出力されることを意味する。

【００６６】尚、上述した各画素の補正処理時におい
て、ＬＵＴのＡ列用の特性曲線またはＢ列用の特性曲線
への分配は、画素クロックＶＣＬＫを使用して行えば良
いことは言うまでもない。

【００６７】以上、説明したように、自然画モードと文
字モードとで個々にＬＵＴを持つことにより、自然画像
に対しては、隣り合った２つの画素を１単位として濃度
階調を表現することにより解像度は低下するがハイライ
トの再現性に優れたＬＵＴ画像を得ることができる。ま
た、文字画像は、解像度を低下させずに、はっきりとし
た画像を得ることができる。しかも、Ａ列とＢ列とで独
立したＬＵＴを生成することにより、階調性と解像度と
を共に良好に再現することも可能となる。

【００６８】［第２の実施形態］第１の実施形態では、
１０種類のテストパターンを使用して全濃度レベルを出
力した。従って、１色につき１０枚のテストパターンを
出力しなければならないために作業時間がかかる。そこ
で、本実施形態では、出力を１レベルおきにすることに
よりプリントアウトするテストパターンの枚数を減ら
す。

【００６９】図１１は、本発明の第２の実施形態として
の階調補正処理を説明する図である。本実施形態では、
テストパターンへのＡ列及びＢ列の画素の濃度値を、例
えば、０，２，４，６，８，…とすることにより、図９
に示すように、テストパターンを３枚にすることができ
る。しかし、出力を１レベルおきに間引いたので、その
間のデータは補間しなければならない。このデータの補
間の仕方を図１２に示す。

【００７０】図１２は、本発明の第２の実施形態として
のデータの補間の仕方を説明する図である。

【００７１】図中、Ａ〜Ｉのそれぞれのマス目は、画素
を表わしている。画素Ａ，Ｃ，Ｇ，そしてＩの画素につ
いて濃度値の測定値がそれぞれａ，ｃ，ｇ，ｉとする
と、残りの画素Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｈの濃度値ｂ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｈは、それぞれ以下の式により補間する。

【００７２】ｂ＝（ａ＋ｃ）／２，ｄ＝（ａ＋ｇ）／２，ｅ＝（ａ＋ｉ）／２，ｆ＝（ｃ＋ｉ）／２，ｈ＝（ｇ＋ｉ）／２，Ａ列及びＢ列の画素の濃度値について、第１の実施形態
の図７及び図８と同じ濃度値が得られたとすると、補間
後のデータは図１２のようになる。

【００７３】図１３は、本発明の第２の実施形態として
の濃度値の補間及び選択の方法を説明する図である。

【００７４】図中、大きな字は実測データ、小さな文字
は上記の式より補間したデータを示す。このデータを用
いて第１の実施形態と同様にＬＵＴを作成し、ＬＵＴ２
１１に設定すればよい（尚、同図に示す○印は自然画用
ＬＵＴを作成した場合を示す）。上記の処理以外は、第
１の実施形態と同様のため説明を省略する。

【００７５】このように、テストパターンとして出力す
る濃度値のレベルを間引けば、使用するテストパターン
の枚数を減らすことができるため、補正処理の短縮が実
現できる。

【００７６】［第３の実施形態］図１４は、本発明の第
３の実施形態としての階調補正を説明する図である。第
１の実施形態の図１７に示したように、Ａ列とＢ列とで
画素を分けた場合、副走査方向は４００ｄｐｉである
が、主走査方向は２００ｄｐｉとなり、再現画像の主走
査方向に隙間ができ、画像品位を低下する可能性が有
る。そこで、本実施形態では、第１の実施形態とは異な
る方法により隣接する画素の補正を行う。

【００７７】本実施形態では、同図に示すように、主走
査方向に奇数列と偶数列とで交互に、Ａ列，Ｂ列，Ａ
列，Ｂ列．．．と分類する。そして、奇数行はＡ列、偶
数行はＢ列に濃度値を保存する。それ以外は、第１の実
施形態と同様なため、説明を省略する。

【００７８】本実施形態では、Ａ列Ｂ列交互に画素を補
正することにより、斜め４５度に２８３ｄｐｉと等価な
解像度になる。即ち、第１の実施形態では、自然画モー
ドの場合に画素間の最大距離が２００ｄｐｉ相当とな
り、人間の視覚能力のほうが優れているため万線が見え
るが、本実施形態では、画素間の最大距離は、２００×
４００ｄｐｉの約２／３となり、万線を認識不能にする
ことができる。

【００７９】［第４の実施形態］第１及び第２の実施形
態では、本発明をカラーデジタル複写機に適用して述べ
たが、本発明は白黒の複写機に対しても有効である。

【００８０】図１５は、本発明の第４の実施形態として
のモノクロデジタル複写機の構成を示す図である。基本
的な構成はカラーの場合と同様であるが、概略を述べれ
ば、コピー開始キー（不図示）が押されると、ＣＰＵ２
８は、原稿台ガラス１０２上に載置された原稿１０１
の、露光ランプ１０３による露光走査を開始する。この
露光走査によって得られる原稿１０１からの反射光像
は、レンズ１０４を介してＣＣＤ(Charge Coupled Devi
ce)１０５に集光され、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）
変換器２２に入力される。

【００８１】Ａ／Ｄ変換器２２は、入射された原稿１０
１からの反射光像を複数の光電変換素子により複数の画
素に分解し、各画素の濃度に応じて光電変換信号（デジ
タル信号）を発生する。

【００８２】ＣＰＵ２８は、入力された光電変換信号に
応じてパルス幅変調器（ＰＷＭ）１０７を駆動し、その
ＰＷＭ１０７は、入力された画像信号のレベルに対応す
るパルス幅のパルス信号を出力する。そのパルス信号
は、不図示のレーザ光源を駆動するレーザドライバ１に
入力される。

【００８３】レーザドライバ１内の半導体レーザから放
射されたレーザ光Ｅは、回転多面鏡４００によって掃引
され、感光体ドラム４上を走査することにより静電潜像
を形成する。感光ドラム４上に形成された静電潜像は、
現像器５により反転現像され、可視画像（トナー像）が
形成される。そして、トナー像は、不図示の搬送手段に
より搬送された記録紙５００に転写され、ローラ７によ
り熱定着される。

【００８４】上記の処理以外は第１または第２の実施形
態と同様のため説明を省略する。

【００８５】

【他の実施形態】尚、本発明は、複数の機器（例えばホ
ストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリ
ンタなど）から構成されるシステムに適用しても、上述
した各実施形態のように一つの機器からなる装置（例え
ば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用してもよ
い。

【００８６】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００８７】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００８８】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００８９】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００９０】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【００９１】尚、上述の例では、文字部と自然画部とで
異なるＬＵＴを作成したが、何れか一方のみのモードで
動作する装置についても、本発明は適用可能である。

【００９２】また、上述したように多数のパッチを形成
することにより最も適したＡ，Ｂの組み合わせを選択す
るのではなく、Ａ又はＢの何れかを固定のＬＵＴにして
一方のＬＵＴを最適化するようにしてもよい。その場合
には、パッチ数を減らしてデータ補間によりＬＵＴを作
成することができる。

【００９３】また、上述の例では、主走査方向に隣接す
る画素にＡ，ＢのＬＵＴを順次適用したが、副走査方向
に対しても同様の構成が可能である。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力画像に応じて最適な階調補正データの生成が可能な
画像処理装置及び画像処理方法の提供が実現する。

【００９５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写
機の概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態としてのデジタル複写
機における画像形成処理のブロック構成図である。

【図３】本発明の第１の実施形態としての階調補正処理
を説明する図である。

【図４】本発明の第１の実施形態としての階調補正処理
を説明する図である。

【図５】本発明の第１の実施形態としての階調補正処理
を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第１の実施形態として使用するＡ列と
Ｂ列との濃度値の関係を示す図である。

【図７】本発明の第１の実施形態としての自然画用ＬＵ
Ｔへの濃度値の選択の方法を説明する図である。

【図８】本発明の第１の実施形態としての文字画用ＬＵ
Ｔへの濃度値の選択の方法を説明する図である。

【図９】本発明の第１の実施形態としての自然画用ＬＵ
Ｔを示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施形態としての文字画用Ｌ
ＵＴを示す図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態としての階調補正処
理を説明する図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態としてのデータの補
間の仕方を説明する図である。

【図１３】本発明の第２の実施形態としての濃度値の補
間及び選択の方法を説明する図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態としての階調補正を
説明する図である。

【図１５】本発明の第４の実施形態としてのモノクロデ
ジタル複写機の構成を示す図である。

【図１６】従来例としての階調補正用のテストパターン
を示す図である。

【図１７】従来例としての画素の分類を説明する図であ
る。

【図１８】従来の階調補正処理による濃度値の選択方法
を説明する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渥美哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像の画像データを、基準パターン
の形成により得られた補正データに基づいて補正するこ
とにより、出力画像データの濃度階調を補正する補正手
段を備える画像処理装置であって、前記補正手段が使用する補正データを、入力画像の種類
に応じて複数生成する補正データ生成手段を備えること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記補正データ生成手段は、入力画像データにおける隣接する複数の画素を１組とし
て分類する分類手段と、その分類手段から得られる１組を構成する複数の画素の
濃度値に基づいて、前記入力の種類毎に予め登録した特
性データの中から、前記入力画像の種類毎に補正データ
を選択する選択手段と、を含むことを特徴とする請求項
１記載の画像処理装置。
【請求項３】前記選択手段は、前記入力画像が自然画
の場合のために、前記隣接する複数の画素の何れかの画
素に濃度値を集中させるべく、前記補正データとして、
前記特性データの中から１つの濃度値を選択することを
特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記特性データに同じ濃度値を示す組が
複数ある場合には、他方の画素の濃度値が最も小さい組
の濃度値を選択することを特徴とする請求項３記載の画
像処理装置。
【請求項５】前記選択手段は、前記入力画像が文字画
の場合のために、前記隣接する複数の画素に平均して濃
度値を保存すべく、前記補正データとして、前記特性デ
ータの中から２つの画素の濃度値が近い組の濃度値を１
つ選択することを特徴とする請求項２記載の画像処理装
置。
【請求項６】前記特性データに同じ濃度値を示す組が
複数ある場合には、一方の画素の濃度値が最も大きい組
の濃度値を選択することを特徴とする請求項５記載の画
像処理装置。
【請求項７】入力画像の画像データに対して階調補正
を行う補正手段を備える画像処理装置であって、前記補正手段は、隣接する複数の画素に対して互いに異
なる階調補正を行うための独立した複数の補正テーブル
を含み、更に、該複数の補正テーブルを基準パターンの形成に基
づいて作成する作成手段を備えることを特徴とする画像
処理装置。
【請求項８】前記複数の補正テーブルは、更に前記入
力画像の種類に応じて複数用意されていることを特徴と
する請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】前記作成手段は、前記基準パターンを読
み取ることによって得られたデータに基づいて補正テー
ブルを作成することを特徴とする請求項７記載の画像処
理装置。
【請求項１０】入力画像の画像データを、基準パター
ンの形成により得られた補正データに基づいて補正する
ことにより、出力画像データの濃度階調を補正する補正
工程を有する画像処理方法であって、前記補正工程で使用する補正データを、入力画像の種類
に応じて複数生成する補正データ生成工程を有すること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】前記補正データ生成工程では、入力画像データにおける隣接する複数の画素を１組とし
て分類する分類工程と、その分類工程で得られる１組を構成する複数の画素の濃
度値に基づいて、前記入力画像の種類毎に予め用意した
特性データの中から、前記入力画像の種類毎に補正デー
タを選択する選択工程とを含むことを特徴とする請求項
１０記載の画像処理方法。
【請求項１２】前記選択工程では、前記入力画像が自
然画の場合のために、前記隣接する複数の画素の何れか
の画素に濃度値を集中させるべく、前記補正データとし
て、前記特性データの中から１つの濃度値を選択するこ
とを特徴とする請求項１１記載の画像処理方法。
【請求項１３】前記選択工程では、前記入力画像が文
字画の場合のために、前記隣接する複数の画素に平均し
て濃度値を保存すべく、前記補正データとして、前記特
性データの中から２つの画素の濃度値が近い組の濃度値
を１つ選択することを特徴とする請求項１１記載の画像
処理方法。
【請求項１４】入力画像の画像データに対して階調補
正を行う補正工程を有する画像処理方法であって、前記補正工程では、隣接する複数の画素に対して互いに
異なる階調補正を行うための独立した複数の補正テーブ
ルを、基準パターンの形成に基づいて作成することを特
徴とする画像処理方法。
【請求項１５】前記複数の補正テーブルを、更に前記
入力画像の種類に応じて複数用意することを特徴とする
請求項１４記載の画像処理方法。
【請求項１６】入力画像の画像データを、基準パター
ンの形成により得られた補正データに基づいて補正する
ことにより、出力画像データの濃度階調を補正する補正
する画像処理のプログラムコードを納めたコンピュータ
可読メモリであって、その補正に使用する補正データを、入力画像の種類に応
じて複数生成する補正データ生成工程のコードを備える
ことを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
【請求項１７】前記補正データ生成工程のコードは、入力画像データにおける隣接する複数の画素を１組とし
て分類する分類工程のコードと、その分類工程で得られる１組を構成する複数の画素の濃
度値に基づいて、前記入力画像の種類毎に予め用意した
特性データの中から、前記入力画像の種類毎に補正デー
タを選択する選択工程のコードとを含むことを特徴とす
る請求項１６記載のコンピュータ可読メモリ。