(57)【要約】【課題】副走査方向又は主走査方向の機械的な濃度むらを、階調段差などの不具合を生じさせずに補正するプログラム等を提供すること。【解決手段】コンピュータ２０を、感光体を副走査方向に回転させながら感光体の主走査方向に画像データを形成して印刷する印刷手段４００に、階調画像データ記憶手段１５から読み出した、読み取り値が既知の階調画像データの印刷を要求する印刷要求手段３４、階調画像データが印刷された原稿を読み取る読み取り手段２００から、階調画像読み取りデータを取得する画像データ取得手段３７、階調画像読み取りデータと階調画像データを比較して、階調値を補正する階調補正パラメータを生成するパラメータ生成手段３２、として機能させるプログラム３０において、印刷要求手段は、階調画像データが有する、同一色の階調値が徐々に変化するパッチ列５１を、前記主走査方向に平行に配置する、ことを特徴とするプログラムを提供する。【選択図】図１
2010283687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを、
感光体を副走査方向に回転させながら感光体の主走査方向に画像データを形成して印刷する印刷手段に、階調画像データ記憶手段から読み出した、光学的に読み取った際の読み取り値が既知の階調画像データの印刷を要求する印刷要求手段、
階調画像データが印刷された原稿を光学的に読み取る読み取り手段から、階調画像読み取りデータを取得する画像データ取得手段、
前記階調画像読み取りデータと前記階調画像データを比較して、画像データの階調値を補正する階調補正パラメータを生成するパラメータ生成手段、
として機能させるプログラムにおいて、
前記印刷要求手段は、前記階調画像データが有する、単一色の階調値が徐々に変化するパッチ列を、前記主走査方向に略平行に配置する、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項２】
前記階調画像データは、同一色の前記パッチ列を複数有する、
ことを特徴とする請求項1記載のプログラム。
【請求項３】
前記階調画像データは、前記副走査方向において所定間隔、離された位置に、同一色の前記パッチ列を有する、
ことを特徴とする請求項2記載のプログラム。
【請求項４】
前記階調画像データは、複数の前記パッチ列の階調値が変化する向きが同じである、  
ことを特徴とする請求項２又は３記載のプログラム。
【請求項５】
前記階調画像データは、同じ単一色について、主走査方向の同じ位置における各パッチ列の階調値が共通である、
ことを特徴とする請求項２〜４いずれか１項記載のプログラム。
【請求項６】
コンピュータを、
エッジが検出された場合と、エッジが検出されない場合とで異なるスクリーン処理を画像データに施すスクリーン処理手段、
として機能させることを特徴とする請求項１〜５いずれか1項記載のプログラム。
【請求項７】
光学的に読み取った際の読み取り値が既知の階調画像データを記憶する階調画像データ記憶手段と、
感光体を副走査方向に回転させながら感光体の主走査方向に画像データを形成して印刷する印刷手段に、階調画像データの印刷を要求する印刷要求手段と、
階調画像データが印刷された原稿を光学的に読み取る読み取り手段から、階調画像読み取りデータを取得する画像データ取得手段と、
前記階調画像読み取りデータと前記階調画像データを比較して、画像データの階調値を補正する階調補正パラメータを生成するパラメータ生成手段と、を有する情報処理装置であって、
前記印刷要求手段は、前記階調画像データが有する、単一色の階調値が徐々に変化するパッチ列を、前記主走査方向に略平行に配置する、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】
前記階調画像データは、
同一色の前記パッチ列を複数有する、
ことを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
【請求項９】
画像データの階調値を補正する階調補正パラメータを情報処理装置によって生成する、階調補正パラメータ生成方法において、
印刷要求手段が、感光体を副走査方向に回転させながら感光体の主走査方向に画像データを形成して印刷する印刷手段に、階調画像データ記憶手段から読み出した、光学的に読み取った際の読み取り値が既知の階調画像データの印刷を要求する印刷要求ステップと、
画像データ取得手段が、階調画像データが印刷された原稿を光学的に読み取る読み取り手段から、階調画像読み取りデータを取得するデータ取得ステップと、
パラメータ生成手段が、前記階調画像読み取りデータと前記階調画像データを比較して、画像データの階調値を補正する階調補正パラメータを生成するパラメータ生成ステップと、を有し
前記印刷要求ステップにて、印刷要求手段が、前記階調画像データを、単一色の階調値が徐々に変化するパッチ列を、前記主走査方向に略平行に配置する、
ことを特徴とする階調補正パラメータ生成方法。
【請求項１０】
請求項１〜６いずれか1項記載のプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの階調値を補正するための階調補正パラメータを生成するプログラム等に関し、特に、同一色の階調値が徐々に変化するパッチ列が所定方向に配置されている、プログラム、情報処理装置、階調補正パラメータ生成方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタなどの画像出力装置には、画像形成部の部品や組み付け部に経時的変化が生じるため、同じ画像データを、期間をおいて同じ画像出力装置で印刷した場合、同じ印刷物が得られないことがある。例えば、同じ２つの画像データにおいて、全体に薄くなったり濃くなったりする、濃度の違いが現れることがある。このような、経時の濃度変動を補正するため、画像出力装置は、所定のパッチ（濃度補正用の画像データ）を用紙に印刷して、パッチが印刷された用紙をスキャナなどで読み取り、階調補正パラメータを生成する処理を実行することがある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、トナー色に固有の特性を補正するため、複数階調のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋトナー単一色のパッチとＣ，Ｍ，Ｙの３色を重ねたパッチで階調補正パラメータを生成する画像形成装置が開示されている。
【０００３】
しかしながら、画像出力装置においては、画像データとしては全面にわたって均一な画素値であっても、印刷した際に、画像データの位置によって異なる濃度が得られることがある。電子写真方式の画像出力装置において、このような濃度むらは、例えば、感光体と転写ローラの偏心や、感光体と現像スリーブとの間隔の、感光体の回転軸方向の位置におけるばらつき、など部材の品質や組み付け精度に起因して発生する。
【０００４】
そこで、感光体などの回転軸方向（以下、「主走査方向」という）や、回転方向（以下、「副走査方向」という）の濃度むらの影響を抑制しながら経時変動を補正する階調補正パラメータを生成する技術が開示されている（例えば、特許文献２，３参照。）。特許文献２には、同色の同一濃度階調値のパッチを、感光体の主走査方向にずらして生成し、この複数の箇所に生成された各パッチの濃度を測定することで、感光体の主走査方向の濃度むらの影響を抑制しながら経時変動を補正する階調補正パラメータを生成する画像形成装置が開示されている。
【０００５】
特許文献２に記載されているように、同一色同一階調のパッチを主走査方向に複数印刷して平均化処理を行うことで、主走査方向の濃度むらの影響を抑制できる。しかし、後述するように、同一色同一階調のパッチを主走査方向に２つ配置することでは、濃度むらの影響を抑制するために充分であるとは限らない。
【０００６】
また、特許文献３には、更に、複数の箇所に生成された各パッチの一方を、副走査方向にずらして生成し、感光体の副走査方向の濃度むらの影響を抑制しながら経時変動を補正するパラメータを生成する画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３に開示された画像形成装置は、副走査方向に同一色で階調値が異なるパッチを配置するので、副走査方向の機械的な濃度むらを原因とする不自然な階調補正パラメータが生成されるという問題がある。発明の詳細な説明において、後に詳述するように、副走査方向の機械的な濃度むらにより、経時の濃度変動を把握するための階調画像データが歪な階調特性で印刷される。
【０００８】
このような歪な階調特性による印刷結果に基づいて生成された階調補正パラメータにより補正された印刷物は観測者の視覚にも、階調飛び等の歪な階調特性として認識されてしまう。
【０００９】
また、特許文献３は、画像形成装置の内部において階調補正パラメータを生成するものであるため、主走査方向に２つのセンサを配置するが、感光体ドラムの周囲にはセンサを配置するスペースを確保することが困難である。換言すると、画像形成装置の内部において多数のセンサは配置できず、このため、主走査方向に同一色で階調値が異なるパッチを配置して階調補正パラメータを生成する構成は、その発想自体が困難となっている。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑み、副走査方向の機械的な濃度むらの影響を抑制して、階調段差などの不具合を生じさせずに経時の濃度変動を補正するプログラム、情報処理装置、階調補正パラメータ生成方法及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題に鑑み、本発明は、コンピュータを、光学的に読み取った際の読み取り値が既知の階調画像データを記憶する階調画像データ記憶手段と、感光体を副走査方向に回転させながら感光体の主走査方向に画像データを形成して画像データを印刷する印刷手段に、階調画像データの印刷を要求する印刷要求手段と、階調画像データが印刷された原稿を光学的に読み取る読み取り手段から、階調画像読み取りデータを取得する画像データ取得手段と、階調画像読み取りデータと階調画像データを比較して、画像データの階調値を補正する階調補正パラメータを生成するパラメータ生成手段と、として機能させるプログラムにおいて、印刷要求手段は、階調画像データが有する、同一色の階調値が徐々に変化するパッチ列を、前記主走査方向に平行に配置する、ことを特徴とするプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
副走査方向の機械的な濃度むらの影響を抑制して、階調段差などの不具合を生じさせずに経時の濃度変動を補正するプログラム、情報処理装置、階調補正パラメータ生成方法及び記憶媒体を提供することを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像処理システムによる階調補正を模式的に示す図の一例である。
【図２】画像処理システムをＭＦＰとして実装した場合のハードウェア構成図の一例である。
【図３】階調補正パラメータを生成する画像処理システムの機能ブロック図の一例である。
【図４】階調値で表したパッチデータを模式的に示す図の一例である。
【図５】パッチの階調値の一例を示す図である。
【図６】感光体ドラムと現像スリーブの関係を示す図の一例である。
【図７】感光体ドラムの回転方向に階調値が変化する単一色のパッチ列を印刷した場合の不都合を説明する図の一例である。
【図８】同一階調のパッチを複数配置したパッチ列をプリンタで出力し、印刷されたパッチ列の明度の測定結果を示す図の一例である。
【図９】図7（ａ）のパッチ列の階調値と明度の変動の関係を示す図の一例である。
【図１０】図7（ｂ）のパッチ列の階調値と明度の変動の関係を示す図の一例である。
【図１１】用紙の一面を同じ階調値で塗りつぶした場合の濃度むらを模式的に説明する図の一例である。
【図１２】スクリーン処理の際のパッチデータの色分解を模式的に示す図の一例である。
【図１３】中間調処理の手順を示すフローチャート図の一例である。
【図１４】低線数スクリーン処理における閾値Ａ〜Ｃの閾値マトリクスの一例を示す図である。
【図１５】高線数スクリーン処理における閾値Ａ〜Ｃの閾値マトリクスの一例を示す図である。
【図１６】パッチ毎の読み取りを模式的に示す図の一例である。
【図１７】階調補正パラメータ演算部による階調補正パラメータの生成について説明する図の一例である。
【図１８】測定値が取るべき期待値と階調値との関係を示す図の一例である。
【図１９】階調補正パラメータの生成を説明する図の一例である。
【図２０】階調値と期待値の線形補間を説明する図の一例である。
【図２１】画像処理システムが、画像補正パラメータを用いて階調補正して印刷する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図２２】画像処理システムの機能ブロック図の一例である。
【図２３】プリンタに接続された画像処理装置の機能ブロック図の一例である。
【図２４】コピーの際のMFPの機能ブロック図の一例である。
【図２５】エッジ検知部のブロック図の一例である。
【図２６】一次微分フィルタの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
〔階調補正パラメータの生成の概略〕
図１は、本実施形態の画像処理システム１００による階調補正を模式的に示す図の一例である。画像処理システム１００は、スキャナ２００、画像処理装置３００、及び、プリンタ４００、を有する。画像処理システム１００は、これらが一体となったＭＦＰ（Multi Function Peripheral）であってもよい。いずれの形態でも、画像処理装置３００が提供する階調補正パラメータ演算部３２は、例えばコンピュータがプログラムを実行することで実装される。
【００１５】
パッチデータ３１はパッチチャート５００を印刷するための画像データである。ユーザが、画像処理システム１００のモードを、例えばワープロなどで生成したデータを印刷する印刷モードから、階調補正モードに切り替えると、画像処理装置３００がパッチデータ３１をプリンタ４００に送出し、プリンタ４００が用紙にパッチデータ３１を印刷することでパッチチャート５００が出力される。
【００１６】
パッチデータ３１は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各単一色のトナーのトナー濃度指示値（以下、階調値という）が、階調を持つように構成されている。例えば、各単一色毎に、０、１６、３２、４８，６４，８０、９６、１１２、１２８、１４３、１５９、１７５、１９１、２０７、２２３、２３９、２５５の１７の異なる階調値のパッチに区分されている。本実施形態では、階調値の異なる各単一色毎のパッチが主走査方向に配列されていることが特徴の１つである。すなわち、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各単一色毎のパッチは、階調値が主走査方向に一様に変化（増大又は減少）している。なお、主走査方向とは、感光体ドラムの回転軸方向をいい、副走査方向とは回転方向をいう。
【００１７】
画像処理装置３００は、パッチデータ３１にディザ法等による中間調処理を施し、用紙に印刷してパッチチャート５００を出力するが、同じ画像出力装置で印刷しても一般に期間をおいた場合は、画像形成部の部品や組み付け部に経時的変化によって、異なる濃度を示す。
【００１８】
そのため、パッチチャート５００をスキャナ２００で光学的に読み取り、読み取りデータがパッチデータ３１と一致するように、階調補正パラメータ演算部３２が階調補正パラメータを生成する。
【００１９】
ところで、プリンタ４００が有する感光体や転写ローラの偏心、感光体ドラムと現像スリーブとの間隔の、感光体の回転軸方向の位置におけるばらつき、等に起因して、プリンタ４００からの印刷結果は、同じ階調値であっても位置によって異なる、濃度むらと呼ばれる現象が発生する。
【００２０】
ここで、濃度むらは、主走査方向よりも副走査方向の方が大きいことが実験的に知られている。このため、パッチデータ３１において、副走査方向に各単一色のパッチを配列すると、各単一色の階調特性が歪んだものとして読み取られる。これに対し、本実施形態の画像処理システム１００は、主走査方向に階調値が変化する各単一色のパッチ列を配列するので、階調特性の歪みが少ない。したがって、後述するように、生成される階調補正パラメータが歪になることが抑制でき、階調補正パラメータによる階調補正処理により画像処理システム１００の経時変動補正性能を向上できる。すなわち、各単一色毎のパッチを主走査方向に配列することで、副走査方向の濃度むらの影響を抑制した階調補正パラメータを生成することが可能となる。
【００２１】
〔ＭＦＰのハードウェア構成図〕
図２は、画像処理システム１００をＭＦＰとして実装した場合のハードウェア構成図の一例を示す。ＭＦＰは、コントローラ２０と、操作パネル１６と，ＦＡＸ制御ユニット２４と，プリンタ（エンジン部）４００とを有する。コントローラ２０は、ＣＰＵ１１と、システムメモリ１２と，ＮＢ（ノースブリッジ）１４と，ＳＢ（サウスブリッジ）１８と，ＡＳＩＣ１７と，ローカルメモリ１３と、ＨＤＤ（ハードディスク装置）１５と、ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）１９と、ＵＳＢデバイス２１と，ＩＥＥＥ１３９４デバイス２２と，セントロニクスデバイス２３とを有する。
【００２２】
記憶媒体２５は、例えば、ＵＳＢデバイス２１に脱着可能であり、記憶媒体２５に記憶されたプログラム３０は、記憶媒体２５からＨＤＤ１５にインストールされる。また、プログラム３０は、不図示のサーバからＮＩＣ１９を経由してＨＤＤ１５にインストールされてもよい。
【００２３】
ＣＰＵ１１は、ＭＦＰの全体制御を行うものである。例えばＣＰＵ１１は、ＯＳ上にプロセスを起動して実行させる。ＮＢ１４はブリッジである。ＳＢ１８は、ＰＣＩバスとＲＯＭや周辺デバイス等とを接続するためのブリッジである。システムメモリ１２は、ＭＦＰの描画用メモリなどとして用いるメモリである。ローカルメモリ１３は、コピー用画像バッファ，符号バッファとして用いるメモリである。
【００２４】
ＡＳＩＣ１７は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣである。ＨＤＤ１５は、画像データ，文書データ，プログラム３０，フォントデータ等の蓄積を行うストレージ（補助記憶装置）である。ＮＩＣ１９は、ＭＦＰをネットワークに接続するインターフェイス機器である。また、ＵＳＢデバイス２１，ＩＥＥＥ１３９４デバイス２２及びセントロニクスデバイス２３は、それぞれの規格に準じたインターフェイスである。
【００２５】
操作パネル１６は、タッチパネルを介し、オペレータからの入力操作を受け付けると共に、オペレータに向けた表示を行う操作部である。操作パネル１６の周辺には物理的なキーボードが配置されている。プリンタ（エンジン部）４００は、図１のプリンタ４００に相当し、パッチチャート５００を用紙に印刷する。以下、プリンタ（エンジン部）４００を単にプリンタ４００という。プリンタ４００は、例えば１ドラムカラープロッタを有し、パッチデータ３１を含む印刷ジョブデータやスキャナ２００が読み取った画像データに基づき、１ページ毎の画像を形成し、用紙に転写する。例えば、レーザービームを用いた電子写真プロセスを使って、感光体ドラムに形成したトナー画像を用紙に転写し、定着装置により熱と圧力により定着して出力する。
【００２６】
また、スキャナ２００は、コンタクトガラスに載置された原稿を光学的に走査して、その反射光をＡ／Ｄ変換して誤差拡散やガンマ変換などの画像処理を施し所定の解像度のデジタルデータに変換し画像データを生成する。スキャナ２００がパッチチャート５００を読み取り、読み取りデータを生成する。
【００２７】
ＦＡＸ制御ユニット２４は、ＮＣＵ（Network Control Unit）を介して公衆通信網に接続し、例えばＧ３、Ｇ４規格のファクシミリに対応した通信手順（通信プロトコル）等に従いファクシミリの送受信を行う。なお、ＦＡＸ制御ユニット２４はメモリを有しており、例えばＭＦＰの電源がＯＦＦのときに受信したファクシミリデータを一時的に格納するためにこのメモリに記憶する。
【実施例１】
【００２８】
図３（ａ）は、階調補正パラメータを生成する画像処理システム１００の機能ブロック図の一例を示す。図３（ｂ）は、階調補正パラメータを生成する手順を示すフローチャート図の一例を示す。
【００２９】
画像処理システム１００は、パッチチャート出力部３４、パッチチャート入力部３７、階調補正パラメータ演算部３２、及び、階調補正パラメータ設定部３５を有する。パッチチャート出力部３４等は、ＣＰＵ１１がプログラム３０を実行することにより実現される。また、一部又は全てをＡＳＩＣ１７等の論理回路により実現してもよい。また、パッチデータ記憶部３３及び階調補正パラメータ記憶部３６はＨＤＤ１５やＲＯＭを実体とし、それぞれ、パッチデータ３１又は階調補正パラメータを記憶している。なお、階調補正パラメータはプリンタ４００が保持することが多いので、この場合、階調補正パラメータ記憶部３６はプリンタ４００の記憶手段に記憶される。また、階調補正パラメータをプリンタドライバが利用する場合は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置がプリンタドライバと一体に有していてもよい。
【００３０】
以下、図３（ｂ）のフローチャート図に従い説明していくが、まず、パッチデータとパッチデータ３１の印刷方向（濃度むら）について説明する。
【００３１】
〔パッチデータ〕
図４は、階調値で表したパッチデータ３１を模式的に示す図の一例である。パッチチャート５００もパッチデータ３１を印刷して得られた出力結果であるため同様である。以下、階調値（すなわち画像データの画素値）は０以上２５５以下の整数値で表され、値が大きいほど濃度が大きいことを示すものとする。ただし、スキャナ２００が読み取った読み取りデータは、逆に値が小さいほど濃度が大きいことを示すものとする。
【００３２】
図４のパッチデータ３１は、１２個のパッチ列（以下、１つの階調値をパッチ５２、階調値が変化する一連のパッチ５２をパッチ列という）５１を有する。パッチデータ３１は、例えば、Ａ４サイズの用紙に印刷される。パッチ列５１は、絵柄部２１０と文字部２２０に大きく区分されている。絵柄とは、主に、写真等、文字以外として扱うものである。文字部２２０には、文字部K221、文字部C222、文字部Y223及び文字部M224、の各パッチ列５１があり、絵柄部２１０には、絵柄部K201、絵柄部C202、絵柄部Y203、絵柄部M204、及び、絵柄部K211、絵柄部C212、絵柄部Y213、絵柄部M214の、各パッチ列５１がある。Kはブラック、Cはシアン色、Yは黄色、Mはマゼンタ色を意味し、いずれも画像処理装置３００の単一色、すなわち単一の色材のみで表現する色である。図４では単一色のパッチ列しかないが、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色を重ねたパッチ５２のパッチ列５１を配置してもよい。
【００３３】
文字部２２０と絵柄部２１０に区分されているのは、プリンタ４００で画像データを印刷する場合、文字と絵柄で、要請される機能が異なるためである。すなわち、絵柄は文字よりもカラーの画素値を画像データに忠実に印刷することが好ましく、文字は絵柄よりも高精細に印刷することが好ましい。そのため、絵柄部と文字部とでは異なる中間調処理を施す。階調特性は中間調処理毎に異なるため、パッチデータ３１には絵柄部と文字部それぞれのパッチ列５１を有する。
【００３４】
また一般に絵柄は文字よりもカラーの画素値を忠実に印刷する要求が高いと考えられるため、絵柄部２１０は各単一色に対して２つある。すなわち、絵柄部K201と絵柄部K211、絵柄部C202と絵柄部C212、絵柄部Y203と絵柄部Y213、絵柄部M204と絵柄部M214、とはそれぞれ同じパッチ列５１である。
【００３５】
このように、パッチデータ３１が同じ色のパッチ列５１を副走査方向に離して複数有し、後述するような平均化処理に用いることで、副走査方向の濃度むらの影響を抑制しやすくなる。文字部２２０のパッチ列５１が各単一色毎に１つしかないのは、各パッチ５２の大きさと用紙の制約によるものであり、文字部２２０のパッチ列５１を各単一色毎に２つ配置してもよい。また、絵柄部２１０のパッチ列５１を各単一色毎に３つ以上配置してもよい。
【００３６】
文字部K221のパッチ列５１は、K00、K01、…、K16の計１７個のパッチ５２で構成される。K00の階調値は0、K16の階調値は255であるので、Kのパッチ列５１の各階調値は、０〜２５５までおおむね均等に増加していくよう与えられている。同じように例えば絵柄部C202、C212のパッチ列５１はC00、C01、…、C16のパッチ５２で構成され、各パッチ列５１のシアン色Cの階調値も、C00は0、C16は255、C01からC15はおおむね均等に増加していくよう与えられている。ここで階調値の増加の幅は必ずしも均等である必要はなく、パッチチャート５００として印刷された状態で明度差が均等になるよう、もしくは濃度差が均等になるように設定してもよいし、またそれ以外の単調増加であってもよい。なお、各パッチ列５１間、例えば絵柄部K201と絵柄部C202との間の空白はあってもなくてもよく、また、各パッチ列５１内のパッチ５２間の空白は、あってもなくてもよい。
【００３７】
図５は、パッチ５２の階調値の一例を示す図である。図５では、ブラックＫのパッチ５２の各階調値が示されている。前述したように、K00からK16の階調値は均等に増加している必要はない。また、絵柄部K201又は絵柄部K211のK12の階調値と、文字部K221のK12の階調値とが異なっていてもよいし、同じであってもよい。重要な点は、絵柄部K201と絵柄部K211のK12の階調値が同じであることである。
【００３８】
なお、パッチデータ３１には、「利用者向けの説明文」が記述される。利用者向け説明文は、ユーザがパッチチャート５００をスキャナ２００で読み取る際に、コンタクトガラス上の正しい向きにパッチチャート５００を載置できるようなメッセージである。図では「シートを伏せて印刷面が下になるように原稿ガラスにセットしてください。印刷されている矢印は原稿ガラスのセット基準（左奥）に合わせてください。」と記述されている。
【００３９】
パッチチャート出力部３４は、パッチデータ３１にスクリーン処理を施してパッチチャート５００を用紙に印刷する。スクリーン処理とは、多値の画像データを大域的な濃度を保ちながら、少値の、網点など所定のスクリーン形状を用いて表現する処理をいい、ディザ法や誤差拡散法が知られている。ここでは、パッチチャート出力部３４は、閾値マトリクスを階調値と比較して、入力された、各階調値に応じたスクリーン画像を生成する。パッチチャート出力部３４は、パッチデータ３１の、絵柄部２１０の各パッチ５２に対しては低線数なスクリーンを形成する低線数スクリーン処理を行い、文字部２２０のパッチ５２に対しては高線数なスクリーンを形成する高線数スクリーン処理を行った後、用紙に印刷することでパッチチャート５００を出力する。また、パッチチャート出力部３４は、利用者向けの説明文に文字用の高線数スクリーン処理を行い印刷する。
【００４０】
ここで、文字用にディザ処理ではなく誤差拡散処理を用いる構成であってもよく、その場合は、文字部２２０のパッチ５２に対しては誤差拡散処理を行う。肝要な点は、実際に用いる処理と同じ処理を用いてパッチチャート５００を得て、階調補正パラメータを生成することである。
【００４１】
なお、パッチチャート５００は、図４に示したパッチデータ３１のように指定の階調値をそのまま印刷するのでなく、本画像処理システム１００が前回生成した階調補正パラメータを用いて階調補正処理を行って出力したパッチチャート５００であってもよく、パッチチャート５００の印刷に用いられた階調値が既知であればよい。
【００４２】
〔印刷方向とパッチデータ３１の関係〕
続いて、パッチデータ３１の印刷方向とパッチデータ３１の関係について説明する。パッチチャート出力部３４は、文字部M224のパッチ５２が感光体ドラム４３の回転方向の先頭となるように、換言すると、文字部M224のパッチ列５１が感光体ドラム４３の回転軸４４と平行になるように、パッチデータ３１からトナー画像を生成する。
【００４３】
図６は、本画像処理システム１００の感光体ドラム４３と現像スリーブ４１の関係を示す。感光体ドラム４３の側面と現像スリーブ４１の側面の間にはわずかな距離が設けられ、それぞれの２つの端面の中心を回転軸４４、４２にして回転する。したがって、感光体ドラム４３の回転軸４４と現像スリーブ４１の回転軸４２とは平行である。
【００４４】
まず、図７（ａ）に示すように、仮に、感光体ドラム４３の副走査方向に階調値が変化する単一色のパッチ列５１を印刷した場合の不都合を説明する。ここでは説明を容易にするため、一色（例えば、ブラックＫ）のパッチ列５１をパッチデータ３１に用いることを考える。パッチチャート出力部３４は、スクリーン処理を施したパッチデータ（網点画像）３１に基づき、感光体ドラム４３に潜像を形成するレーザ光を照射する。プリンタ４００が、感光体ドラム４３の表面を均一に帯電した後、パッチデータ３１に基づきレーザ光を変調することで、レーザ光がオン／オフされるタイミングが定まる。レーザ光を感光体ドラム４３に照射することで、感光体ドラム４３の表面にスクリーン処理を施したパッチデータ（網点画像）３１と同じ静電潜像が形成される。現像スリーブ４１は、不図示の現像容器を感光体ドラム４３と反対方向に有し、現像容器内の現像剤（トナー）が現像スリーブ４１に均一に吸着する。現像スリーブ４１には、一定の現像バイアスが印加されており、静電潜像と同じ形状にトナーが付着して感光体ドラム４３にトナー像が形成される。トナー像は、給紙トレイ等から搬送される用紙上に転写され、熱と圧力により定着される。
【００４５】
しかしながら、感光体ドラム４３が回転軸４４を中心としてわずかに歪んでいる場合、現像スリーブ４１が回転軸４２を中心としてわずかに歪んでいる場合、もしくは感光体ドラム４３や現像スリーブ４１が回転によってぶれる場合などに、感光体ドラム４３と現像スリーブ４１の回転により双方の間隔が変動する。感光体ドラム４３と現像スリーブ４１の間隔は非常に狭いため、この変動による、感光体ドラム４３に吸着する色材の量の変動が無視できないほどの、感光体ドラム４３の回転方向の濃度変動を発生させることがある。
【００４６】
感光体ドラム４３の副走査方向（回転方向）の濃度変動をより明確に示すため、同一階調のパッチ列５１を印刷した場合について説明する。
図８は、同一階調のパッチ５２を複数配置したパッチ列５１をプリンタ４００で出力し、出力後の明度の測定結果を示す図の一例である。横軸は感光体ドラム４３の副走査方向の位置を、奥行は感光体ドラム４３の主走査方向の位置を、縦軸は明度を、それぞれ示す。なお、副走査方向の１目盛りは約「１．７ｃｍ」、奥行きの１目盛りは約「３．４ｃｍ」である。図８の全体でおおむねＡ４の用紙１ページ内の明度の変動を表している。
【００４７】
図８に示すように、同じ副走査方向の位置における明度の変化に対し、同じ主走査方向の明度の変化の方が大きい（以下、このような濃度むらを「機械的な」という場合がある）。すなわち、感光体ドラム４３と現像スリーブ４１を用いたプリンタ４００では、感光体ドラム４３の副走査方向（回転方向）の明度変動の方が、主走査方向（回転軸方向）よりも大きいことを示している。なお、図８では、濃度の代わりに明度で示しているが、変動の大小という点で、濃度についても同じ結果が得られる。
【００４８】
このような特性をもたらすプリンタ４００において、図７（ａ）のようなパッチデータ３１を用いてパッチチャート５００を印刷すると、パッチ列５１には経時の濃度変動に加えて、機械的な濃度むらの影響とが混在してしまう。
図９は、図7（ａ）のパッチ列５１を印刷して読み取った場合の、階調値と明度の変動の関係を示す図の一例である。パッチ列５１は、０〜２５５の値を取るので、横軸の階調値は０〜２５５である。パッチチャート５００に機械的な濃度むらが生じない場合に各階調値を読み取った期待値（経時変動を補正するために基準となる階調特性を示す値で、機械的な濃度むらが存在しないと仮定した場合の読み取りデータ：実線）は、階調値が「ゼロ」の場合に「２５０」、階調値が「２５５」の場合に「２０」、である（詳しくは後述する）。図９では、この期待値を明度に置き換えているため、階調値が「ゼロ」の場合に明度「９０強」、階調値が「２５５」の場合に「２０弱」である。
【００４９】
これに対し、経時変動がまったくなかったとして、パッチチャート５００をスキャナ２００で読み取った場合の測定値（副走査方向に機械的な濃度むらを有する読み取りデータ：点線）は、期待値上下に変動している。すなわち、図７（ａ）の例では階調値が「１７０」より小さい領域では、測定値は期待値より大きく、階調値が「１７０」以上の領域では、測定値は期待値より小さい。
【００５０】
したがって、期待値から測定値を引いた「変動分（長点線）」は、階調値が「１７０」より小さい領域では正値であり、階調値が「１７０」以上の領域では負値である（右の軸）。この変動分の変化率が大きい階調値の前後では、階調補正パラメータによって得られる階調特性が歪んだ形状となる。すなわち、この測定値を元に生成した階調補正パラメータは、歪んだ階調特性を持ち、急激な明度変化による階調段差を生じさせる。したがって、図7（ａ）のようなパッチデータ３１は適当でないことが分かる。
【００５１】
これに対し、図７（ｂ）に示す、感光体ドラム４３の主走査方向に階調値が変化する単一色のパッチ列５１を印刷した場合の期待値と測定値について説明する。図7（ｂ）のパッチ列５１は、図7（ａ）のパッチ列５１を90度回転させたものに等しく、階調値の変化の向きは紙面の左右のどちらを向いていてもよい。
【００５２】
図１０は、図7（ｂ）のパッチ列５１の階調値と明度の変動の関係を示す図の一例である。パッチ列５１は、０〜２５５の値を取るので、横軸の階調値は「０〜２５５」である。パッチチャート５００に機械的な濃度むらが生じない場合に各階調値を読み取った期待値（経時変動を補正するために基準となる階調特性を示す値で、機械的な濃度むらが存在しないと仮定した場合の読み取りデータ：実線）は、階調値が「ゼロ」の場合に「２５０」、階調値が「２５５」の場合に「２０」、である。図１０では、この期待値を明度に置き換えているため、階調値が「ゼロ」の場合に明度「９０強」、階調値が「２５５」の場合に「２０弱」である。
【００５３】
経時変動が全くなかったとして、パッチチャート５００をスキャナ２００で読み取った場合の測定値（副走査方向に機械的な濃度むらを有する読み取りデータ：点線）は、副走査方向に明度が変動し、それと直交する主走査方向には明度が変動しないと仮定した場合の測定値を示す。図7（ｂ）の測定値は、階調値によって感光体ドラム４３の副走査方向の位置は変わらないため、階調値が変わっても明度のずれの大きさは一定である。このため、期待値に対し、測定値は平行移動した階調特性を示す。そのため、この測定値を元に生成した階調補正パラメータも、プリンタ４００によって得ようとする階調特性とは異なるが、急激な明度変化による階調段差を生じさせることがない。
【００５４】
したがって、副走査方向に機械的な濃度むらが大きい場合、副走査方向に垂直な方向（主走査方向）にパッチ列５１を配置すべきことがわかる。
【００５５】
このため、図４に示すパッチデータ３１を、文字部M224のパッチ列５１が感光体ドラム４３の回転方向の先頭となるよう紙に出力すること、すなわち、濃度の変動の大きい方向に直交するよう同一色のパッチ列５１を配置することが好ましいことが分かる。
【００５６】
次に、単一色のパッチ列を１つだけパッチデータ３１に配置するのでなく、単一色のパッチ列５１を複数配置することのメリットについて説明する。これまで説明したように、感光体ドラム４３の副走査方向には、濃度むらが生じやすい。
図１１（ａ）は、用紙の一面を同じ階調値で塗りつぶした場合の濃度むらを模式的に説明する図の一例である。回転体の機械的な濃度むらは図示するように、周期性を示すことが多いため、ここでは正弦波で示している。ここで、パッチ列５１を１つだけ配置した場合、パッチ列５１は回転体ドラムの最も濃度の高い位置に形成される可能性も、最も濃度の低い位置に形成される可能性もある。このため、パッチ列５１が１つの場合の最大誤差は、機械的な濃度むらの最小値から最大値の差の半分に相当する。
【００５７】
一方、同じパッチ列５１を２つ、配置した場合、一方のパッチ列５１が回転体ドラムの最も濃度の高い位置に形成され、他方のパッチ列５１も最も濃度の高い位置に形成される可能性は極めて低い。また、このような配置を回避してパッチデータ３１を生成することも可能である。このため、パッチ列５１が２つの場合の最大誤差は、機械的な濃度むらの最小値から最大値の差分よりも小さくなるとしてよい。
【００５８】
図１１（ｂ）は、同じ単一色のパッチ列５１の数と濃度変動の最大値の関係を示す図の一例である。パッチ列５１が１つの場合の誤差を「−１〜＋１」とした場合、パッチ列５１が２つの場合の誤差を略「−０．７〜＋０．７」程度に抑制することができる。図１１（ｂ）では２つのパッチ列５１の間隔を90度開けた場合の例を示す。90度とは、感光体ドラム４３の１回転を360度とした場合の１／４である。
【００５９】
図１１（ｃ）は、パッチ列５１の間隔と濃度変動の最大値の関係を模式的に示す図の一例である。図１１（ｃ）では、機械的な濃度むらが感光体ドラム４３の回転により生じると仮定している。このため、２つのパッチ列５１を位相１８０度だけ離した場合に、２つのパッチ列５１に生じる濃度むらを打ち消し合って、濃度変動が最も小さくなることが分かる。また同時に、２つのパッチ列５１を用いた場合は、１つのパッチ列のみを用いた場合より「平均変動値の最大」が大きくなることを示している。
【００６０】
以上のように、２つのパッチ列５１を副走査方向に適当な間隔を空けて配置することで、機械的な濃度むらの影響を抑制できることが分かる。
【００６１】
図３（ｂ）に戻り、パッチデータを用いた階調補正パラメータの生成について説明する。
【００６２】
〔Ｓ１０：スクリーン処理〕
ユーザが、操作パネル１６を操作して、画像処理システム１００のモードを階調補正モードに切り替えると、パッチチャート出力部３４は、パッチデータ記憶部３３からパッチデータ３１を読み出して、パッチチャート５００を用紙に印刷することで出力する。
【００６３】
図１２は、スクリーン処理の際のパッチデータの色分解を模式的に示す図の一例である。パッチチャート出力部３４がパッチデータ記憶部３３から読み出した、パッチデータ３１に対して低線数スクリーン処理、又は、高線数スクリーン処理を施す。パッチチャート出力部３４は、パッチデータ３１をC、M、Y、Kの各色成分に分解する。そして、各色1画素毎に、逐次、階調値と閾値の関係から出力階調値を決定する中間調処理を行って出力する。
【００６４】
以下では、Ｋ色中間調処理について説明するが、他の色成分に対しても閾値が異なるだけで処理は同じである。なお、異なる各成分に対して同じ閾値を用いてもよい。
図１３は、中間調処理の手順を示すフローチャート図の一例を示す。図１３では、パッチデータ３１のK成分の値を入力階調値として、「０、８５、１７０、２５５」のいずれかの出力階調値を求めて出力する処理について示す。
【００６５】
ステップＳ１００１では、パッチチャート出力部３４は、入力階調値が閾値Cより大きいか否かを判定し、入力階調値が閾値Cより大きい場合（Ｓ１００１のＹｅｓ）、２５５出力階調値とする。
【００６６】
入力階調値が閾値Cより大きくない場合（Ｓ１００１のＮｏ）、入力階調値と閾値Bとの大小関係を比較する（Ｓ１００２）。入力階調値が閾値Bより大きい場合（Ｓ１００２のＹｅｓ）、１７０を出力階調値とする（Ｓ１００５）。
【００６７】
入力階調値が閾値Bより大きくない場合（Ｓ１００２のＮｏ）、入力階調値と閾値Aとの大小関係を比較する（Ｓ１００３）。入力階調値が閾値Ａより大きい場合（Ｓ１００３のＹｅｓ）、「８５」を出力階調値とする（Ｓ１００６）。
【００６８】
入力階調値が閾値Ａより大きくない場合（Ｓ１００３のＮｏ）、０を出力階調値とする。
例えば、閾値Ａ、閾値B、閾値Cがそれぞれ「２３１、２３５、２４０」となる画素位置において入力階調値が「２３７」である場合は「１７０」を出力階調値とすることになる。この閾値Ａ〜Ｃを決定するため、画像処理装置３００は閾値Ａ〜Ｃ用の閾値マトリクスを有する。
【００６９】
図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ閾値Ａ〜Ｃの閾値マトリクスの一例を示す。図１４（ａ）〜（ｃ）は低線数スクリーン処理用の閾値マトリクスである。図１４の閾値マトリクスを用いて閾値を決定することで、K色に対して600dpi出力において１４１線45度の網点スクリーンを形成することができる。パッチチャート出力部３４は、入力階調値と閾値とを比較して出力階調値を決定する。
【００７０】
本実施形態では、出力階調値は「０、８５、１７０、２５５」のいずれかの値を取るものとし、図１４（ａ）が出力階調値「８５」に相当するドットを出すか否かを決定するための閾値Ａ、図１４（ｂ）が出力階調値「１７０」に相当するドットを出すか否かを決定するための閾値B、図１４（ｃ）が出力階調値「２５５」に相当するドットを出すか否かを決定するための閾値Ｃとする。
【００７１】
閾値マトリクスを用いて閾値を決定する方法について説明する。閾値マトリクスの各セルが１つの画素に対応する。したがって、閾値マトリクス上において注目画素に対応する位置は、出力画像に閾値マトリクスをタイル状に繰り返し敷き詰めたとき、注目画素が閾値マトリクス中のどの位置に相当するかにより決定される。
【００７２】
すなわち、閾値マトリクスのサイズが横w画素、縦h画素である場合、出力画像座標で横X、縦Yの注目画素に対しては、閾値マトリクス座標で横軸(X mod w)、縦軸(Y mod h)に示す位置の閾値を用いる。ここで、modは剰余演算子であり、(X mod w)はXをwで割った時の余りを示す。
【００７３】
例えば図１４（ａ）の閾値マトリクスはw=h=１２であるため、出力画像座標で(X,Y)=(13,26)の画素に対しては、閾値マトリクス座標で(x,y)=(1,2)の位置の閾値を用いることとなる。この場合、出力階調値「８５、１７０、２５５」に相当するドットを出すか否かを決定するための閾値A、閾値B、閾値Cはそれぞれ、図１４（ａ）から２３１、図１４（ｂ）から「２３５」、図１４（ｃ）から「２４０」となる。このように出力画像の座標毎に、閾値Ａ〜Ｃを決定し、入力階調値と比較することで、出力階調値「０，８５、１７０、２５５」のいずれに相当するドットを出すか否かを決定できる。
【００７４】
高線数スクリーン処理では、K色に対して図１４の閾値マトリクスの代わりに、図１５（ａ）〜（ｃ）の閾値マトリクスを用いる。図１５（ａ）〜（ｃ）の閾値マトリクスは、６００dpi出力において212線45度の網点スクリーンを形成するためのものである。
【００７５】
〔Ｓ２０：パッチチャートを出力〕
パッチチャート出力部３４は、プリンタ４００にパッチデータの印刷を要求する。プリンタ４００は、以上のようにして出力階調値「０、８５、１７０，２５５」に相当するドットを出すか否かを決定するので、パッチデータ３１からパッチチャート５００を出力することができる。
【００７６】
〔Ｓ３００：パッチチャート５００の光学的走査〕
ユーザがスキャナ２００のコンタクトガラスにパッチチャート５００を載置し所定の操作を実施すると、スキャナ２００がパッチチャート５００を光学的に走査する。階調補正モードにおいて、読み取られた原稿はパッチチャート５００であると推定される。また、コンタクトガラスにおけるパッチチャート５００の向きは、「利用者向けの説明文」に従った向きであることものとする。
【００７７】
スキャナ２００は、カラーＣＣＤやカラーCMOSの光電変換素子からなるカラーラインセンサと、Ａ／Ｄコンバータを有し、パッチチャート５００の濃淡情報をＲＧＢ各８〜１０ビットのＲＧＢ画像データに変換する。パッチチャート入力部３７は、ＲＧＢ画像データにシェーディング補正等を施す。
【００７８】
図１６は、パッチ毎の読み取りを模式的に示す図の一例である。パッチチャート入力部３７が読み取るのはパッチ５２の全体でなく、パッチ５２の中央付近の所定領域（600dpiで128×96画素）５３である。これは、パッチ５２同士の境界では、他の色のパッチ５２の影響を受け、読み取りデータの精度が低下するおそれがあるためである。パッチチャート入力部３７は、1つのパッチ５２に対して、所定領域５３内の読み取りデータの平均値をそのパッチ５２の測定値とする。
【００７９】
また、図4において説明したように、パッチチャート５００は、主走査方向に隣接したパッチ５２が近い階調値を有する。このため、着目した１つのパッチ５２をスキャナ２００で読み取る際に、周囲のパッチ５２が着目したパッチ５２と大きく異なる反射特性を持つことによる影響を受けにくくすることができる。
【００８０】
パッチチャート５００はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋカラーであるので、KパッチとＭパッチに対してはスキャナ２００のグリーンチャネルＧのデータ、Cパッチに対してはスキャナ２００のレッドチャネルＲのデータ、Ｙパッチに対してはスキャナ２００のブルーチャネルＢのデータの、パッチ内部に位置する128×96画素の平均値をパッチの読み取り値として得る。これは各色のパッチ５２に対して、スキャナ２００の読み取りデータが取る値の広いチャネルを選択したものである。
【００８１】
〔Ｓ４０：階調補正パラメータの生成〕
図１７を用いて、階調補正パラメータ演算部３２による階調補正パラメータの生成について説明する。図４に示したように、本実施形態のパッチデータ３１は、絵柄部２１０において同一色同一階調値で出力されたパッチ５２が２カ所に存在する。例えば、絵柄部K201のK08と、絵柄部K211のK08のパッチ５２は、いずれもブラックの階調値「１２８」のパッチ５２である。階調補正パラメータ演算部３２は、絵柄部K201のK08の読み取り値と、絵柄部K211のK08の読み取り値との平均値を、Ｋ０８の測定値とする。
【００８２】
図１７は、絵柄部２１０のブラックのパッチＫ００〜Ｋ１６の読み取り値の一例を示す。図１７に示すように、読み取り値は階調値が小さいほど大きく、階調値が大きいほど小さい。
【００８３】
例えば、絵柄部K201のK08の読み取り値が８０、絵柄部K211のK08の読み取り値が７０である場合、ブラックのパッチＫ０８の階調値「１２８」の測定値は、この２つの読み取り値の平均値である７５とする。絵柄部２１０については、このように同じ階調値のパッチの読み取り値の平均値を測定値とする。
【００８４】
文字部２２０においては同一色同一階調値で出力されたパッチ５２はただ1カ所のみに存在するため、パッチ５２の読み取り値をそのまま測定値とする。なお、絵柄部２１０において３つ以上、文字部２２０において2つ以上、同一色同一階調値で出力されたパッチ５２が存在する場合も同様にして平均値を算出すればよい。また、重み付けして測定値を算出したり、中央値を測定値としてもよい。
【００８５】
ついで、階調補正パラメータ演算部３２は、予め与えられたパッチデータ３１の階調値と、パッチチャート５００の測定値の関係を満たすよう、階調補正パラメータを生成する。階調補正パラメータは、濃度を補正するものであるのでγ補正テーブルを生成することと同義である。
【００８６】
図１８は、階調値と測定値が取るべき期待値との関係を示す。すなわち、図１８は、測定値が図１８の期待値と同じ値を示していれば、階調補正パラメータを生成しなくてもよいことを示す理想的な関係を示す。図１８のパッチデータ３１によれば、プリンタ４００に、例えば階調値「１３６」のパッチ５２を出力するよう指示した場合に、スキャナ２００による読み取り値（測定値）が「７５」の濃度になるよう、階調補正パラメータを生成する。
【００８７】
図１８に示すように、階調値「１３６」に対する期待値が「７５」であり、図１７に示すように測定値「７５」の階調値が「１２８」となっている場合、階調補正パラメータ演算部３２は、階調値「１３６」が入力されると階調値「１２８」を出力する階調補正パラメータ（γ補正テーブル）を生成する。
【００８８】
図１９は、階調補正パラメータの生成を説明する図の一例である。図１９の実線は、測定値が取るべき期待値と階調値の関係を示す。これに対し測定値が「７５」の階調値は「１２８」であるので、元の階調値が「１３６」の場合、「１２８」に置き換えることで、測定値が７５になる濃度を出力することになる。したがって、経時の濃度変動を補正して期待通りの階調特性を得ることができる。
【００８９】
プリンタ４００は、階調補正パラメータを参照し、ブラックの階調値「１３６」のデータを階調値「１２８」に階調補正処理して出力する。ブラックの階調値「１２８」で出力したパッチ５２をスキャンしたとき、前述のように測定値は７５であったことから、階調値「１３６」を階調値「１２８」に変換することで、期待値に近い測定値が得られることが期待できる。
【００９０】
ところで、階調値は１６個しかないので、期待値に一致する測定値が得られるとは限らない。例えば、図１８に示すように、階調値「２２１」に対する期待値は「３０」であるが、図１７には測定値が「３０」のパッチ５２は存在しない。このため、階調補正パラメータ演算部３２は、線形補間によって期待値「３０」に相当する階調値を算出する。
【００９１】
図２０は、階調値と期待値の線形補間を説明する図の一例である。図１８から階調値「２２１」の期待値は「３０」，階調値「２０４」に対する期待値は「３５」である。例えば、図１７に示すように、絵柄部２１０のK12、すなわちブラックの階調値「１９１」のパッチ５２の読み取り値が「３２」、絵柄部２１０のK13、すなわちブラックの階調値「２０７」のパッチ５２の読み取り値が「２９」の場合、（１９１，３２）と（２０７、２９）の間を線形補間する。すると、線形補間により、測定値が「３０」を取る階調値「２０２」が算出されるので、元の階調値が「２２１」の場合、階調値を「２０２」に置き換えることで、測定値が「３０」になり、経時の濃度変動を補正して期待通りの階調特性を得ることができる。
【００９２】
このように、階調補正パラメータ演算部３２は、図１８に示した離散的な１６点の階調値に対応する変換テーブルを生成した後、１６点の点間を、スプライン補間処理などを用いてなだらかに補間し、かつ、必要に応じて逆転しないよう修正して、階調値「０」から「２５５」まで1刻みで階調補正パラメータを生成する。
【００９３】
なお、本実施形態では、用紙に印刷したパッチチャート５００をスキャナ２００で読み取る構成を用いて説明したが、濃度計や明度計などの測色器を用いて、階調補正パラメータを生成してもよい。この場合、図１８の各階調値に対応する期待値の代わりに、各階調値と濃度や明度などとの関係を表したテーブルを用いて階調補正パラメータを生成する。
【００９４】
〔Ｓ５０：階調補正パラメータを登録〕
階調補正パラメータが生成されると、階調補正パラメータ設定部３５は階調補正パラメータを階調処理に用いるよう、プリンタ４００に設定する。また、情報処理装置の階調補正パラメータ記憶部３６に記憶してもよい。
【００９５】
〔階調補正パラメータを用いた印刷〕
図２１は、画像処理システム１００が、画像補正パラメータを用いて階調補正して印刷する手順を示すフローチャート図の一例を、図２２は、画像処理システム１００の機能ブロック図の一例をそれぞれ示す。
【００９６】
画像処理システム１００をＭＦＰとして実装した場合、画像入力部６１は、例えば、スキャナ２００、ネットワークを介して接続された情報処理装置とのインターフェイス、ファクシミリ等である。階調補正部６２は、ＣＰＵ１１がプログラム３０を実行することで実現される。画像出力部６３は、例えばエンジン部と接続されたインターフェイス、又は、プリンタ４００そのものである。
【００９７】
画像入力部６１は画像データを、一画素に相当するデータずつ入力する（Ｓ１１０１）。ここで画像データは、0以上255以下の整数値を一画素毎に持つものとする。
【００９８】
階調補正部６２は、階調補正パラメータを参照して、画像入力部６１から入力された画像データの階調値を一画素ずつ変換する（Ｓ１１０２）。
【００９９】
画像出力部６３は、階調補正部６２が変換した階調値を一画素ずつ出力する（Ｓ１１０３）。これにより、変換後の画像データによりレーザ光が変調され、経時の濃度変動を補正してカラー画像を印刷することができる。
【０１００】
以上説明したように、本実施例の画像処理システム１００は、パッチ列５１を主走査方向に平行に配置することで、印刷されるカラー画像に階調段差等の濃度むらを生じさせない経時の濃度変動を補正する階調補正パラメータを生成することができる。また、２つのパッチ列５１を副走査方向に適当な間隔を空けて配置することで、機械的な濃度むらをより抑制した階調補正パラメータを生成できる。
【実施例２】
【０１０１】
本実施例では、実施例１の階調補正パラメータを利用するプリンタ４００について説明する。
図２３は、プリンタ４００に接続された画像処理装置３００の機能ブロック図の一例を示す。画像処理装置３００は、図示しないホストコンピュータと接続するホストＩ／Ｆ６４、画像データを記憶するメモリ６５、画像描画部６７、及び、エンジンと接続するエンジンＩ／Ｆ６６を有する。
【０１０２】
画像処理装置３００は、ホストＩ／Ｆ６４を介してホストコンピュータから画像描画命令を受け取りメモリ６５に書き込む。画像描画部６７は、メモリ６５に記憶された画像描画命令を順次解釈して、プリンタ４００（エンジン部）へ転送可能なビットマップデータを生成する。1ページ分の画像描画命令の解釈が完了する毎に、画像描画部６７は、エンジンＩ／Ｆ６６を介してプリントデータをエンジン部へ出力する。
【０１０３】
画像描画命令にはイメージオブジェクトを描画する命令、文字オブジェクトを描画する命令、線画などのグラフィックオブジェクトを描画する命令、及び、その他の命令が存在する。そして、必要に応じて、各描画命令のオブジェクトに対応したスクリーン処理と、そのスクリーン処理に対応したγ変換処理などを行う。
【０１０４】
すなわち、画像描画部６７は、イメージオブジェクトを描画する命令は低線数スクリーンを形成する処理と低線数スクリーン処理用の階調補正パラメータを用いたγ変換処理、文字オブジェクトとグラフィックオブジェクトを描画する命令は高線数スクリーンを形成する処理と高線数スクリーン処理用の階調補正パラメータを用いたγ変換処理を行う。各オブジェクトすなわち各スクリーン処理に対応した階調補正パラメータは、それぞれ実施例1に示す方法で作成したものを用いることができる。
【０１０５】
本実施例によれば、階調補正パラメータを用いてプリンタ４００が、経時の濃度変動を補正してカラー画像を印刷することができる。
【実施例３】
【０１０６】
本実施例では、実施例１にて生成した階調補正パラメータを用いたコピーについて説明する。コピーなので、本実施例の画像処理システム１００はＭＦＰとして実装できる。
【０１０７】
図２４は、コピーの際のＭＦＰの機能ブロック図の一例を示す。画像入力部６１は、カラー複写機などにおいて、スキャナ２００で読みとった画像データを、濃度補正処理、周波数補正処理を行い、ＣＭＹＫ各版毎の画像に変換した画像データを生成する。
【０１０８】
エッジ検知部７２は、後述する方法でエッジ検知を行い、エッジ検知結果を閾値選択部７３へ送る。エッジを検知することでエッジでは高線数スクリーン用の閾値マトリクスを利用できるので、エッジの解像力を上げることができる。
【０１０９】
閾値選択部７３は、エッジ検知部７２から受けたエッジ検知結果に基づき、注目画素がエッジである場合は高線数スクリーンを生成する閾値マトリクスを、エッジでない場合は低線数スクリーンを生成する閾値マトリクスを決定する。決定した閾値マトリクスの情報を出力階調値決定部７４へ送る。
【０１１０】
出力階調値決定部７４は、閾値選択部７３から入力された閾値マトリクスの情報から注目画素に対応する閾値と、入力値との大小関係を比較して、出力階調値を決定する。
【０１１１】
ここで、注目画素がエッジである場合は誤差拡散処理を行い、注目画素がエッジでない場合は所定のスクリーンを形成するスクリーン処理を行う構成であってもよい。
【０１１２】
図２５は、エッジ検知部７２のブロック図の一例を示す。一次微分フィルタ部７２１は、画像入力部６１から入力された画像データに対して、一次微分フィルタ演算を行う。縦横斜めの4方向の画素値の傾斜を検出するために、４つのフィルタを用いる。図２６（ａ）〜（ｄ）は一次微分フィルタの一例を示す。図２６（ａ）は横方向の画素値の傾斜を、図２６（ｂ）は縦方向の画素値の傾斜を、図２６（ｃ）と図２６（ｄ）は斜め方向の画素値の傾斜を、それぞれ検出するフィルタである。
【０１１３】
一次微分フィルタ部７２１は、入力階調値とそれぞれのフィルタとの積和演算を行い、得られた4種類の一次微分値を絶対値算出部７２２へ送出する。絶対値算出部７２２は、一次微分フィルタ部７２１から受けた一次微分値の絶対値をそれぞれ求め、一次微分最大値選択部７２３へ送出する。
【０１１４】
一次微分最大値選択部７２３は、絶対値算出部７２２から入力された4種類の一次微分値の絶対値のうち最大の値を注目画素の一次微分最大値としてエッジ判定部７２４へ送出する。
【０１１５】
エッジ判定部７２４は、一次微分最大値選択部７２３から入力された一次微分最大値と一次微分閾値とを比較し、一次微分最大値が一次微分閾値以上である場合に、注目画素がエッジであると判定して、それ以外の場合はエッジでないと判定する。
【０１１６】
本実施例の画像処理システム１００によれば、エッジを判定するのでエッジの解像力を上げると共に、経時の濃度変動を補正してカラー画像を印刷することができる。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態の画像処理システム１００は、パッチ列５１を主走査方向に平行に配置することで、階調補正パラメータの経時濃度変動補正性能を向上でき、階調段差などの不具合を低減して階調補正パラメータを生成することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１１        ＣＰＵ
１５        ＨＤＤ
２５        記憶媒体
３０        プログラム
３１        パッチデータ
３２        階調補正パラメータ演算部
３３        パッチデータ記憶部
３４        パッチチャート出力部
３５        階調補正パラメータ設定部
３６        階調補正パラメータ記憶部
３７        パッチチャート入力部
５１        パッチ列
５２        パッチ
１００      画像処理システム
２００      スキャナ
３００      画像処理装置
４００      プリンタ
５００      パッチチャート
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特許第３２４１９８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４３７１号公報
【特許文献３】特開２００７−２６４３６４号公報
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図１】
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【図７】
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【図１１】
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