(57)【要約】【課題】  記録媒体上に凹凸を形成するために用いる記録材の消費量を削減するための画像処理を提供することを目的とする。【解決手段】  記録媒体上に造形物を形成する形成手段に出力するためのデータを生成する画像処理装置であって、凹凸の形状を表す第１形状データを取得する取得手段と、前記第１形状データに基づいて、前記凹凸のエッジの形状を表すエッジデータを生成する第１生成手段と、前記エッジデータに基づいて、前記エッジデータにおけるエッジの少なくとも一部を前記記録媒体上に形成するために用いる第１記録材の記録量を表す第１記録量データ、又は、前記記録媒体上における前記第１記録材のドット配置を表す第１ドット配置データを生成する第２生成手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。【選択図】  図７
2019107880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に造形物を形成する形成手段に出力するためのデータを生成する画像処理装置であって、
凹凸の形状を表す第１形状データを取得する取得手段と、
前記第１形状データに基づいて、前記凹凸のエッジの形状を表すエッジデータを生成する第１生成手段と、
前記エッジデータに基づいて、前記エッジデータにおけるエッジの少なくとも一部を前記記録媒体上に形成するために用いる第１記録材の記録量を表す第１記録量データ、又は、前記記録媒体上における前記第１記録材のドット配置を表す第１ドット配置データを生成する第２生成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記エッジデータに基づいて、前記記録媒体上に形成する前記エッジの少なくとも一部の形状を表す第２形状データを生成する第３生成手段をさらに有し、
前記第２生成手段は、前記第２形状データに基づいて、前記第１記録量データ又は前記第１ドット配置データを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記エッジデータは、前記エッジの高さを表すデータであって、
前記エッジデータにおける前記エッジに対して、高さを下げるべきエッジか否かの判定を行う判定手段をさらに有し、
前記第３生成手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記エッジデータが表す前記エッジのうち高さを下げるべきと判定されたエッジの高さを下げることによって、前記第２形状データを生成することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記エッジデータが表す前記エッジの高さが第１閾値以上であるか否かを判定し、
前記第３生成手段は、高さが前記第１閾値未満である前記エッジの高さを下げることによって、前記第２形状データを生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記エッジデータにおける前記エッジの密集度が第２閾値より大きいか否かを判定し、
前記第３生成手段は、密集度が前記第２閾値以下である前記エッジの高さを下げることによって、前記第２形状データを生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記エッジデータが表す前記エッジの高さが第１閾値以上であるか否かと、前記エッジデータにおける前記エッジの密集度が第２閾値より大きいか否かと、を判定し、
前記第３生成手段は、高さが前記第１閾値未満であり、かつ、密集度が前記第２閾値以下である前記エッジの高さを下げることによって、前記第２形状データを生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１生成手段は、微分フィルタを用いて前記エッジデータを生成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記判定手段は、ローパスフィルタを用いて前記エッジデータにおける前記エッジの密集度を算出することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記エッジデータにおける前記エッジに対して、光沢特性を制御するための凹凸に変換すべきか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記エッジデータが表す前記エッジのうち光沢特性を制御するための凹凸に変換すべきと判定されたエッジの高さを、光沢特性を表す光沢データに変換する変換手段と、をさらに有し、
前記第２生成手段は、さらに、前記光沢データに基づいて、前記記録媒体上に形成された前記エッジデータにおけるエッジの少なくとも一部の上に光沢層を形成するために用いる第２記録材の記録量を表す第２記録量データ、又は、前記記録媒体上における前記第２記録材のドット配置を表す第２ドット配置データを生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記第１形状データが表す形状と前記エッジデータが表す形状との差分を算出する算出手段と、
前記差分を光沢特性を表す光沢データに変換する変換手段と、をさらに有し、
前記第２生成手段は、さらに、前記光沢データに基づいて、前記記録媒体上に形成された前記エッジデータにおけるエッジの少なくとも一部の上に光沢層を形成するために用いる第２記録材の記録量を表す第２記録量データ、又は、前記記録媒体上における前記第２記録材のドット配置を表す第２ドット配置データを生成することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第１閾値は２０μｍであることを特徴とする請求項４又は請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記第１記録材は、クリアインクであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記第１記録材は、水性インクであって、
前記エッジの少なくとも一部は、前記水性インクに含まれる固形物によって形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記第２記録材に含まれる樹脂のサイズが前記第１記録材に含まれる樹脂のサイズと異なる、又は、前記第２記録材の粘度が前記第１記録材の粘度と異なることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記記録量データ又は前記ドット配置データに基づいて、前記記録媒体上に前記エッジの少なくとも一部を形成する前記形成手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
記録媒体上に造形物を形成する画像形成装置であって、
凹凸の形状を表す形状データを取得する取得手段と、
前記形状データに基づいて、前記凹凸のエッジのみを前記記録媒体上に形成する形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
コンピュータを請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１８】
記録媒体上に造形物を形成する形成手段に出力するためのデータを生成する画像処理方法であって、
凹凸の形状を表す第１形状データを取得する取得ステップと、
前記第１形状データに基づいて、前記凹凸のエッジの形状を表すエッジデータを生成する第１生成ステップと、
前記エッジデータに基づいて、前記エッジデータにおけるエッジの少なくとも一部を前記記録媒体上に形成するために用いる記録材の記録量を表す記録量データ、又は、前記記録媒体上における前記記録材のドット配置を表すドット配置データを生成する第２生成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上に凹凸を形成するための画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体上に凹凸を有する画像を形成することにより、立体感を表現する方法が知られている。凹凸の形成方法の１つとして、インクジェットプリンタを用いて記録媒体上にインクを重ねる方法がある。特許文献１は、インクジェットプリンタを用いて記録媒体上にインクを重ねることによって立体感を表現する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１８１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクを重ねることによって記録媒体上に凹凸を形成する場合、再現対象となる凹凸の高さに比例して、多くのインクを消費してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録媒体上に凹凸を形成するために用いる記録材の消費量を削減するための画像処理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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、記録媒体上に造形物を形成する形成手段に出力するためのデータを生成する画像処理装置であって、凹凸の形状を表す第１形状データを取得する取得手段と、前記第１形状データに基づいて、前記凹凸のエッジの形状を表すエッジデータを生成する第１生成手段と、前記エッジデータに基づいて、前記エッジデータにおけるエッジの少なくとも一部を前記記録媒体上に形成するために用いる第１記録材の記録量を表す第１記録量データ、又は、前記記録媒体上における前記第１記録材のドット配置を表す第１ドット配置データを生成する第２生成手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、記録媒体上に凹凸を形成するために用いる記録材の消費量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像処理装置１の構成を示す図
【図２】画像形成装置２１１の構成を示す図
【図３】面積階調法による画像の階調表現を説明するための模式図
【図４】記録媒体上に造形物を形成するための画像形成装置２１１の動作を説明するための図
【図５】記録媒体上に形成された造形物の断面を示す図
【図６】画像処理装置１が実行する処理を示すフローチャート
【図７】画像処理装置１が実行する処理に用いるデータの例を説明する図
【図８】画像処理装置１が実行する処理に用いるデータの例を説明する図
【図９】階調変換特性を説明するための図
【図１０】ＵＩの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
本実施形態においては、色を表現する画像層と凹凸を有する凹凸層とを記録媒体上において積層することにより３次元造形物を形成するためのデータを生成する。以下、本実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態は本発明を必ずしも限定するものではない。また、本実施形態において説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。尚、同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００１０】
＜凹凸を形成するためのコストの削減＞
記録媒体上にインクを積層することによって凹凸を形成する場合、再現対象となる凹凸の高さに比例して、凹凸の形成に用いるインクを多く消費する必要がある。また、画像形成装置が有する記録ヘッドによる複数回の記録走査を行う必要があるため、凹凸の形成に時間がかかってしまう。
【００１１】
人間が凹凸を観察する場合、凹凸における局所的な段差や、段差によって生じる陰が凹凸の認識に大きく影響する。このため、緩やかな傾斜を有する低周波な凹凸は、細かい起伏を有する高周波な凹凸よりも認識されづらい。また、緩やかな傾斜を有する低周波な凹凸の認識に対しては、そのエッジ部分が大きく寄与する。そこで、本実施形態においては、再現対象の凹凸の低周波成分については、緩やかな傾斜の再現を行わずに、エッジ部分を記録媒体上に再現する。これにより、再現対象の凹凸をユーザに認識させるプリント物を形成することができると共に、凹凸の形成に使用するインクの消費量や凹凸の形成にかかる時間などのコストを削減することができる。
【００１２】
また、人間は約２０μｍ以上の段差を３次元形状として認識することができる。２０μｍ未満の凹凸は、３次元形状ではなく光沢感やマット感などの平面の質感として知覚されることが多い。そこで、本実施形態においては、再現対象の凹凸のうち、２０μｍ未満の高さを有する凹凸については高さを圧縮して再現する。これにより、凹凸表面の質感も表現しつつ、再現対象の凹凸をユーザに認識させるプリント物を形成することができる。また、凹凸の形成に使用するインクの消費量や凹凸の形成にかかる時間などのコストを削減することができる。
【００１３】
また、細かい起伏を有する高周波な凹凸の認識に対しては、凹凸の上部の起伏が大きく寄与するため、凹凸の深さ（振幅）を小さくしても大きな差は感じられない。そこで、本実施形態においては、再現対象の凹凸のうち密集したエッジ（高周波成分）を抽出し、抽出したエッジを振幅を下げた状態で記録媒体上に形成する。これにより、再現対象の凹凸をユーザに認識させるプリント物を形成することができると共に、凹凸の形成に使用するインクの消費量や凹凸の形成にかかる時間などのコストを削減することができる。
【００１４】
＜画像処理装置１のハードウェア構成＞
画像処理装置１のハードウェア構成を図１（ａ）を用いて説明する。画像処理装置１は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３を備える。また、画像処理装置１は、ＶＣ（ビデオカード）２０４、汎用Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０５、ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）Ｉ／Ｆ２０６、ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）２０７を備える。ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３をワークメモリとして、ＲＯＭ２０２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２１３などに格納されたＯＳ（オペレーティングシステム）や各種プログラムを実行する。また、ＣＰＵ２０１は、システムバス２０８を介して各構成を制御する。尚、後述するフローチャートによる処理は、ＲＯＭ２０２やＨＤＤ２１３などに格納されたプログラムコードがＲＡＭ２０３に展開され、ＣＰＵ２０１によって実行される。ＶＣ２０４には、ディスプレイ２１５が接続される。汎用Ｉ／Ｆ２０５には、シリアルバス２０９を介して、マウスやキーボードなどの入力デバイス２１０や画像形成装置２１１が接続される。ＳＡＴＡＩ／Ｆ２０６には、シリアルバス２１２を介して、ＨＤＤ２１３や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ２１４が接続される。ＮＩＣ２０７は、外部装置との間で情報の入力及び出力を行う。ＣＰＵ２０１は、ＨＤＤ２１３や汎用ドライブ２１４にマウントされた各種記録メディアを各種データの格納場所として使用する。ＣＰＵ２０１は、プログラムによって提供されるＵＩ（ユーザインターフェース）をディスプレイ２１５に表示し、入力デバイス２１０を介して受け付けるユーザ指示などの入力を受信する。
【００１５】
＜画像処理装置１の論理構成＞
図１（ｂ）は、画像処理装置１の論理構成を示す図である。画像処理装置１は、取得部３０１と、生成部３０２と、第１判定部３０３と、第２判定部３０４と、第１変換部３０５と、第２変換部３０６と、出力部３０７と、を有する。
【００１６】
取得部３０１は、画像層の色を表す色データと、凹凸層表面の基準面からの高さを表す形状データと、を取得する。生成部３０２は、形状データに対してエッジ検出を行うことによって、凹凸のエッジの高さを表すエッジデータを生成する。第１判定部３０３は、エッジデータが表すエッジが閾値以上の高さを有するか否かを判定し、判定結果に基づいて、忠実に再現するエッジか否かを表すフラグデータを生成する。第２判定部３０４は、エッジデータに基づいてエッジの密集度を算出し、算出した密集度に基づいて、フラグデータを更新する。第１変換部３０５は、フラグデータとエッジデータとに基づいて、忠実に再現するエッジに対応するエッジデータの画素値を変換する。第２変換部３０６は、フラグデータとエッジデータとに基づいて、高さを圧縮して再現するエッジに対応するエッジデータの画素値を変換する。出力部３０７は、色データと、エッジデータの画素値を変換することによって得られた出力形状データと、に基づいて、記録媒体上に記録するインクのドット配置を表すドット配置データを生成し、生成したドット配置データを画像形成装置２１１に出力する。
【００１７】
＜画像形成装置２１１の構成＞
図２は、画像形成装置２１１の構成図である。本実施形態における画像形成装置２１１は、記録媒体上にインクの記録を行うことによって３次元造形物を形成するインクジェットプリンタである。３次元造形物は、カラーインクによって形成される画像層と、クリアインクによって形成される凹凸層と、から成る。
【００１８】
ヘッドカートリッジ８０１は、複数の吐出口からなる記録ヘッドと、この記録ヘッドへインクを供給するインクタンクとを有する。また、記録ヘッドの各吐出口を駆動する信号などを受信するためのコネクタが設けられている。インクタンクには、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックのカラーインクと、クリアインクとの計５種類のインクが独立に設けられている。クリアインクは水性インクであって、その他のインクと比較して樹脂等の固形分の濃度が高い。このため、画像形成装置２１１はクリアインクの固形分を記録媒体上に堆積させることによって凹凸を形成することができる。ヘッドカートリッジ８０１はキャリッジ８０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ８０２には、コネクタを介してヘッドカートリッジ８０１に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダが設けられている。キャリッジ８０２は、ガイドシャフト８０３に沿って往復移動可能となっている。具体的には、キャリッジ８０２は、主走査モータ８０４を駆動源としてモータプーリ８０５、従動プーリ８０６およびタイミングベルト８０７等の駆動機構を介して駆動されると共に、その位置及び移動が制御される。尚、本実施形態において、このキャリッジ８０２のガイドシャフト８０３に沿った移動を「主走査」と呼び、移動方向を「主走査方向」と呼ぶ。プリント用紙等の記録媒体８０８は、オートシートフィーダ（以下、「ＡＳＦ」）８１０に載置されている。画像形成時、給紙モータ８１１の駆動によってギアを介してピックアップローラ８１２が回転し、ＡＳＦ８１０から記録媒体８０８が一枚ずつ分離され、給紙される。更に、記録媒体８０８は、搬送ローラ８０９の回転によりキャリッジ８０２上のヘッドカートリッジ８０１の吐出口面と対向する記録開始位置に搬送される。搬送ローラ８０９は、ラインフィード（ＬＦ）モータ８１３を駆動源としてギアを介して駆動される。記録媒体８０８が給紙されたか否かの判定と給紙時位置の確定は、記録媒体８０８がペーパエンドセンサ８１４を通過した時点で行われる。キャリッジ８０２に搭載されたヘッドカートリッジ８０１は、吐出口面がキャリッジ８０２から下方へ突出して記録媒体８０８と平行になるように保持されている。制御部８２０は、ＣＰＵや記憶手段等から構成されており、上述した各層を形成するためのデータを外部から受け取り、当該データに基づいて画像形成装置２１１の各パーツの動作を制御する。
【００１９】
＜画像形成装置２１１の動作＞
以下、図２に示す構成の画像形成装置２１１における画像層、凹凸層を形成する際の動作について説明する。本実施形態における記録媒体８０８には、一般的に用いられるインクジェット用紙を用いる。
【００２０】
まず、記録媒体８０８が所定の記録開始位置に搬送されると、キャリッジ８０２がガイドシャフト８０３に沿って記録媒体８０８上を移動し、その移動の際に記録ヘッドの吐出口よりカラーインクが吐出される。そして、キャリッジ８０２がガイドシャフト８０３の一端まで移動すると、搬送ローラ８０９が所定量だけ記録媒体８０８をキャリッジ８０２の走査方向に垂直な方向に搬送する。本実施形態において、この記録媒体８０８の搬送を「紙送り」または「副走査」と呼び、この搬送方向を「紙送り方向」または「副走査方向」と呼ぶ。記録媒体８０８の所定量の搬送が終了すると、再度キャリッジ８０２はガイドシャフト８０３に沿って移動する。このように、記録ヘッドのキャリッジ８０２による走査と紙送りとを繰り返すことにより記録媒体８０８上に画像層が形成される。画像層が形成された後は、搬送ローラ８０９が記録媒体８０８を記録開始位置に戻す。次に、画像層の形成と同様のプロセスで画像層上にクリアインクを記録することによって凹凸層を形成する。
【００２１】
図３は、面積階調法を用いた画像の表現を表す模式図である。本実施形態における記録ヘッドは、説明を簡易にするため、インク滴を吐出するか否かの二値で制御される。本実施形態においては、画像形成装置２１１が出力する画像の画素毎にインクのオン・オフを制御するものとし、単位面積において全画素をオンにした状態をインクの記録量１００％として扱うものとする。尚、「オン」はインクを吐出することを表し、「オフ」はインクを吐出しないことを表す。このような二値によって制御されるプリンタは、単一の画素において記録量１００％又は０％を表現することしかできないため、複数の画素の集合において中間調を表現する。図３に示す例においては、左下の図のように領域全体に記録量２５％の濃度で中間調表現を行う代わりに、右下の図ように４×４画素の領域のうち４画素にインクを吐出することによって、面積的に記録量２５％（４／１６）の表現を行っている。他の階調においても同様に表現することが可能である。尚、中間調を表現するための総画素数やオンになる画素のパターン等は上記の例に限定されるものではない。網点を制御するスクリーン処理や誤差拡散法によるハーフトーン処理などを用いてオンになる画素のパターンを決めることができる。尚、上述の二値化処理を変調可能な複数レベルへの多値化処理に拡張することによって、本実施形態をインクの吐出量が変調可能な記録ヘッドを有するプリンタにも適用可能である。
【００２２】
本実施形態においては、上述のインクの記録量の概念を用いて位置毎に高さの制御を行う。凹凸層の形成においてインクの記録量１００％によってほぼ均一な層を形成する場合、吐出したインクの体積に応じて、層はある厚さ（高さ）を有する。例えば、記録量１００％によって形成された層が２μｍの高さを有する場合、２０μｍの高さを再現するためには、層を１０回重ねればよい。つまり、２０μｍの高さが必要な位置におけるインクの記録量は１０００％となる。
【００２３】
図４は、記録媒体８０８上を記録ヘッドが走査することによって画像層、凹凸層を形成する動作を説明する図である。キャリッジ８０２による主走査によって記録ヘッドの幅Ｌだけ層の形成を行い、１ラインの記録が終了する毎に記録媒体８０８を副走査方向に距離Ｌずつ搬送する。説明を平易にするため、本実施形態における画像形成装置２１１は一回の走査において記録量１００％までのインクの吐出しかできないものとし、記録量１００％を超える層を形成する場合には、搬送は行わずに同じ領域を複数回走査する。例えば、インクの記録量が最大５００％の場合は、同じラインを５回走査する。図４を用いて説明すると、記録ヘッドを用いて領域Ａを５回走査した（図４（ａ））後、記録媒体８０８を副走査方向に搬送し、領域Ｂの主走査を５回繰り返す（図４（ｂ））ことになる。
【００２４】
尚、記録ヘッドの駆動精度に起因する周期ムラ等の画質劣化を抑制するために、記録量１００％以下でも複数回の走査、いわゆるマルチパスを行う場合がある。図４（ｃ）〜（ｅ）に２パスの例を示す。この例においては、キャリッジ８０２による主走査において記録ヘッドの幅Ｌだけ層の形成を行い、１ラインの記録が終了する毎に記録媒体８０８を副走査方向に距離Ｌ／２ずつ搬送する。領域Ａには、記録ヘッドのｍ回目の主走査（図４（ｃ））とｍ＋１回目の主走査（図４（ｄ））とによりインクが記録され、領域Ｂには、記録ヘッドのｍ＋１回目の主走査（図４（ｄ））とｍ＋２回目の主走査（図４（ｅ））とによりインクが記録される。ここでは２パスの動作を説明したが、何回のパス数によって記録するかは、所望の精度に応じて変えることができる。ｎパスによる記録を行う場合は、例えば、１ラインの記録が終了する毎に記録媒体８０８を副走査方向に距離Ｌ／ｎずつ搬送する。この場合、インクの記録量が１００％以下であっても複数のパスのそれぞれについてドット配置を決定し、記録媒体の同一ライン上を記録ヘッドがｎ回主走査することによって凹凸層、画像層を形成する。本実施形態においては、上述のマルチパスによる走査と１００％以上のインクを記録するための走査との混同を防ぐため、マルチパスは行わないものとし、複数回の走査は、層を積層するためのものとして説明する。尚、記録媒体８０８は紙に限定されず、記録ヘッドによる層の形成に対応できるものであれば、各種の材料が利用可能である。
【００２５】
＜記録媒体上に形成される造形物＞
図５（ａ）は、記録媒体上に形成された画像層、凹凸層からなる造形物の断面図である。本実施形態においては、記録媒体の表面に画像層を形成し、その上に、最大数十μｍ程度の高さ分布を有する凹凸層を形成する。厳密には画像層も高さの分布を有するが、厚みは凹凸層と比べて十分小さく、造形物の形状への影響は軽微であるため、無視できるものとする。尚、画像層の高さ分布を考慮して形状データが表す高さに補正を加えるなどの処理を施してもよい。
【００２６】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図６（ａ）は、画像処理装置１が３次元造形物を記録媒体上に形成するためのデータを画像形成装置２１１へ出力するまでの流れを示すフローチャートである。以下、各ステップ（工程）は符号の前にＳをつけて表す。
【００２７】
Ｓ４０１において、取得部３０１は、ＨＤＤ２１３などの外部装置から記録媒体上に形成する画像層の色を表す色データと、凹凸層表面の基準面からの高さを表す形状データと、を取得する。本実施形態においては、色データと形状データとを有するポリゴンデータを取得する。ポリゴンデータは、一般的に３次元コンピュータグラフィックス（３ＤＣＧ）において用いられるデータであり、三角形の頂点座標（ｘ，ｙ，ｚ）を含んでおり、頂点の集合によって決定される面の集合で記述される。本実施形態におけるポリゴンデータは、頂点座標ごとにＲＧＢ値（色データ）を有する。高さ（形状データ）は、頂点座標のｚ値によって表す。尚、造形物の高さの基準面、つまり、ｚ値が０となる面は記録媒体の表面となるようにする。色データには、３ＤＣＧにおいて用いられるファイルフォーマットに格納されるＲＧＢデータを利用する。
【００２８】
尚、本実施形態においては、色データと形状データとをポリゴンデータとしてまとめて取得したが、別々のデータとして取得してもよい。例えば色データは、ｓＲＧＢ空間上で定義されるＲＧＢ値やＡｄｏｂｅＲＧＢ空間上で定義されるＲＧＢ値が各画素に記録された画像データであってもよい。また、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間上で定義されるＬ＊ａ＊ｂ＊値や色の三刺激値であるＸＹＺ値、分光反射率などが各画素に記録された画像データであってもよい。形状データは凹凸層の形状を表すデータであればよく、例えば、３次元空間内の頂点（ｘ，ｙ，ｚ）の集合で記述される点群データや、高さや法線の空間分布を表すデータであってもよい。
【００２９】
Ｓ４０２において、生成部３０２は、Ｓ４０１において取得された形状データに基づいて、エッジデータＥを生成する。具体的には、まず、ポリゴンデータが有する頂点座標データを高さデータＨに変換する。頂点座標データは、所定の解像度によって線形内挿され、高さを等間隔に表す高さデータＨに変換される。本実施形態においては、１２００ｄｐｉによって内挿されるものとする。尚、内挿方法は、線形内挿に限らず、ニアレストネイバー法、バイキュービック法、スプライン法など公知の内挿法が利用できる。内挿によって得られた高さデータＨは、下記の式（１）によりエッジデータＥへ変換される。
【００３０】
【数１】
2019107880.tif 000003
【００３１】
ここで記号＊は畳み込み積分を表し、Ｆｌａｐは二次の微分フィルタである。本実施形態においては、２次の微分フィルタとしてＬａｐｌａｃｉａｎフィルタを用いたが、ＰｒｅｗｉｔｔやＳｏｂｅｌなどの１次の微分フィルタを用いてもよい。また、その他の公知のエッジ検出アルゴリズムを用いてもよい。図７（ａ）は高さデータＨにおける高さの分布を表す図である。図７（ｂ）はエッジデータＥにおける高さの分布を表す図である。高さデータＨ及びエッジデータは２次元の高さ分布を表すデータであるが、説明を簡易にするため、それぞれ１次元の高さ分布として説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、横軸は記録媒体表面のｘ軸に対応する座標、縦軸は高さ［μｍ］である。図７（ｂ）における高さ分布にはマイナスの値が含まれるが、通常の画像形成装置を用いる場合にマイナスの高さを再現することはできない。また、出力可能な高さに制約が設けられていることが一般的である。そこで、下記の式（２）を用いて、エッジデータＥが表す高さ分布に対して画像形成装置２１１が出力可能な範囲にクリッピング処理を行う。
【００３２】
【数２】
2019107880.tif 000004
【００３３】
ここで、（ｘ，ｙ）は、画素の座標を表し、Ｅ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）におけるエッジデータＥの画素値（高さ）を表す。また、Ｔｍａｘは、画像形成装置２１１が出力可能な最大の高さを表す。本実施形態においては、Ｔｍａｘ＝２５μｍとする。図７（ｃ）は、クリッピング処理後のエッジデータＥにおける高さ分布を表す図である。尚、本実施形態においては、Ｔｍａｘを用いてクリッピングを行うが、Ｅ（ｘ，ｙ）の最大値がＴｍａｘになるように係数をかけて線形圧縮を施したり、任意の多項式を用いて圧縮を施したりしてもよい。
【００３４】
Ｓ４０３において、第１判定部３０３は、Ｓ４０２において生成されたエッジデータＥの各画素の画素値について、所定の閾値ｔｈ以上であるか否かを判定する。判定の結果に基づいて、式（３）のように、所定の閾値ｔｈ以上である画素値に対応する画素にフラグ情報を記録したフラグデータＦｌｇを生成する。
【００３５】
【数３】
2019107880.tif 000005
【００３６】
ここで、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）におけるフラグデータＦｌｇの画素値（フラグ情報）を表す。本実施形態における閾値ｔｈは２０μｍとする。上述したように、人間は約２０μｍ以上の段差を３次元形状として認識することができる。そこで、フラグデータＦｌｇによって、エッジデータＥが表すエッジを凹凸として認識されやすいエッジと認識されにくいエッジとに分ける。Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝１としたエッジは高さを忠実に再現するか、もしくは強調して高さを再現する。一方で、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝０としたエッジは高さを圧縮して再現する。これにより、消費するインクの量を削減することができる。図７（ｄ）は、フラグデータＦｌｇの一例を表す図である。
【００３７】
Ｓ４０４において、第２判定部３０４は、Ｓ４０２において生成されたエッジデータＥに基づいて、フラグデータＦｌｇの画素値を更新する。画素値Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）の更新には、下記の式（４）を用いる。
【００３８】
【数４】
2019107880.tif 000006
【００３９】
ここで、Ｆｍｏｖは、注目画素周辺のエッジの密集度Ｄを算出するために用いる移動平均フィルタである。本実施形態においては、７×７画素の移動平均フィルタを用いる。Ｄの値が大きい画素ほど周囲にエッジが密集していることを表す。所定の閾値ｔｈ２よりＤの値が大きい場合は、Ｓ４０３においてＦｌｇ（ｘ，ｙ）＝１であった画素の画素値をＦｌｇ（ｘ，ｙ）＝０に更新する。Ｄの値が閾値以下である場合は、更新を行わない。この処理は、局所的な凹凸の段差が大きい場合であっても、同様の凹凸が密集している場合には、密集した凹凸が３次元形状として認識されづらいために行われる処理である。図７（ｅ）は、エッジの密集度Ｄの一例を表す図である。図７（ｆ）は、更新されたフラグデータＦｌｇの一例を表す図である。尚、本実施形態においては、７×７画素の移動平均フィルタを用いたが、公知のガウシアンフィルタや矩形窓などの他の平滑化フィルタ（ローパスフィルタ）を用いてもよい。また、フィルタサイズも７×７画素には限定されない。
【００４０】
Ｓ４０５において、第１変換部３０５は、Ｓ４０４において得られたフラグデータＦｌｇにおいてＦｌｇ（ｘ，ｙ）＝１の画素に対応するエッジデータＥの画素の画素値を出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）に変換する。変換には式（５）を用いる。
【００４１】
【数５】
2019107880.tif 000007
【００４２】
ここでｇａｍｍａ１は、高さの階調変換を行う関数である。本実施形態においては、この階調変換特性はリニアであり、入力されたエッジデータの画素値Ｅ（ｘ，ｙ）をそのまま出力する。
【００４３】
Ｓ４０６において、第２変換部３０６は、Ｓ４０４において得られたフラグデータＦｌｇにおいてＦｌｇ（ｘ，ｙ）＝０の画素に対応するエッジデータＥの画素の画素値を出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）に変換する。変換には式（６）を用いる。
【００４４】
【数６】
2019107880.tif 000008
【００４５】
ここでｇａｍｍａ０は、高さの階調変換を行う関数である。本実施形態においては、入力されたエッジデータの画素値Ｅ（ｘ，ｙ）を１／４にして出力する。
【００４６】
Ｓ４０７において、出力部３０７は、記録媒体上に記録するインクのドット配置を表すドット配置データを生成し、生成したドット配置データを画像形成装置２１１に出力する。具体的には、Ｓ４０１において取得された色データを取得し、解像度１２００ｄｐｉのデータとなるように線形内挿した後、プリンタが出力可能な解像度に解像度変換する。解像度変換した色データに基づいて、公知の色分解処理により、記録媒体上に画像層を形成するためのカラーインクの記録量を表す第１記録量データを生成する。さらに、第１記録量データに基づいて、公知のハーフトーン処理により、記録媒体上のカラーインクのドット配置を表す第１ドット配置データを生成する。また、Ｓ４０５及びＳ４０６において生成された出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）を表す出力形状データＨｏｕｔを取得し、出力形状データＨｏｕｔに基づいて、記録媒体上に凹凸層を形成するためのクリアインクの記録量を表す第２記録量データを生成する。第２記録量データの生成は、出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）とクリアインクの記録量との対応関係を保持するテーブルを用いて行う。さらに、第２記録量データに基づいて、記録媒体上のクリアインクのドット配置を表す第２ドット配置データを生成する。以上の処理により生成した第１ドット配置データ、第２ドット配置データを画像形成装置２１１に出力し、処理を終了する。尚、画像形成装置２１１は、受け取った各ドット配置データに基づいて、画像層と凹凸層とを記録媒体上に形成する。尚、出力部３０７が画像形成装置２１１に出力するデータは、画像形成装置２１１が画像層と凹凸層とを記録媒体上に形成できれば、上述した記録量データであってもよい。また、公知のパス分解処理により上述したドット配置データから生成した、記録媒体上における記録走査ごとのインクのドット配置を表すデータを出力してもよい。
【００４７】
図７（ｇ）は、出力形状データＨｏｕｔの一例を表す図である。フラグデータに応じて出力形状データが表す高さの再現度合いが変わるため、３次元形状として認識されにくいエッジの形成に使用するインクの消費量を削減することができる。また、凹凸として認識しづらい密集したエッジについては振幅が抑制されるため、インクの消費量を削減することができる。
【００４８】
＜第１実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、凹凸の形状を表す第１形状データを取得し、前記第１形状データに基づいて、前記凹凸のエッジの形状を表すエッジデータを生成する。エッジデータに基づいて、エッジデータにおけるエッジの少なくとも一部を記録媒体上に形成するために用いる第１記録材の記録量を表す第１記録量データ、又は、前記記録媒体上における前記第１記録材のドット配置を表す第１ドット配置データを生成する。これにより、形状データが表す形状のうち、３次元形状として認識されやすいエッジ部分を記録媒体上に形成することができ、形状データが表す形状の凹凸を記録媒体上に形成する場合と同等の立体感を表現することができる。また、記録媒体上に凹凸を形成するために用いる記録材の消費量を削減することができる。また、本実施形態のように水性インクを用いて凹凸を形成する場合は、記録媒体がインクの溶媒である水を吸収し、表面に残った固形物によって凹凸を形成する。この場合、記録媒体が吸収できる水分量は限られているため、大きな体積の凹凸を形成するのは困難であったが、本実施形態の処理を用いることによって、凹凸を形成するために用いる記録材の消費量を削減することができる。したがって、水性インクを用いる場合であっても、多くのインクの消費を必要としないため、記録媒体上に凹凸を再現することができる。
【００４９】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、色を表現する画像層と凹凸を有する凹凸層とを含む造形物を記録媒体上に形成するためのデータを生成した。本実施形態においては、色を表現する画像層と凹凸を有する凹凸層とに加えて、光沢を表現する光沢層を含む造形物を記録媒体上に形成するためのデータを生成する。尚、本実施形態における画像処理装置１のハードウェア構成及び論理構成は第１実施形態のものと同等であるため、説明を省略する。また、画像形成装置２１１は、４種類のカラーインク及びクリアインクに加え、光沢を制御するための光沢制御インクを有する。光沢制御インクの詳細については後述する。画像形成装置２１１は、画像層、凹凸層を形成する際の動作と同じ動作によって、凹凸層の上に光沢制御インクを用いて光沢層を形成する。以下において、本実施形態と第１実施形態とで異なる部分を主に説明する。
【００５０】
＜記録媒体上に形成される造形物＞
図５（ｂ）は、記録媒体上に形成された画像層、凹凸層、光沢層からなる造形物の断面図である。本実施形態においては、インクジェット用紙の表面に画像層を形成し、その上に、最大数十μｍ程度の高さ分布を有する凹凸層を形成し、さらにその上に、光沢層を形成する。光沢層を形成するために用いる光沢制御インクは、凹凸層の表面に０．１μｍ未満の微細な凹凸を形成し、インクの記録量や被覆面積に応じて造形物の光沢を制御する。
【００５１】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図６（ｂ）は、画像処理装置１が３次元造形物を記録媒体上に形成するためのデータを画像形成装置２１１へ出力するまでの流れを示すフローチャートである。尚、Ｓ４０２〜Ｓ４０５は、第１実施形態のＳ４０２〜Ｓ４０５と同じであるため、説明を省略する。
【００５２】
Ｓ４０１’において、取得部３０１は、ＨＤＤ２１３などの外部装置から記録媒体上に形成する画像層の色を表す色データと、凹凸層表面の基準面からの高さを表す形状データと、光沢層の光沢写像性を表す光沢データと、を取得する。本実施形態においては、色データと形状データと光沢データとを有するポリゴンデータを取得する。本実施形態におけるポリゴンデータは、頂点座標ごとにＲＧＢ値（色データ）と光沢写像性を表す値（光沢データ）とを有する。高さ（形状データ）は、頂点座標のｚ値によって表す。
【００５３】
尚、本実施形態においては、色データと形状データと光沢データとをポリゴンデータとしてまとめて取得したが、別々のデータとして取得してもよい。例えば光沢データは、光沢層の光沢特性を表すデータであればよく、例えば、３ＤＣＧにおいて用いられるファイルフォーマットに格納される拡散反射成分データであってもよい。また、ＪＩＳＺ８７４１の方法によって測定される鏡面光沢度の値の空間分布を表すデータであってもよいし、ＪＩＳＫ７１７４やＪＩＳＨ８６８６の方法によって測定される像鮮明度の値の空間分布を表すデータであってもよい。また、ＩＳＯ１３８０３やＡＳＴＭＥ４３０の方法によって測定される反射ヘイズの値の空間分布を表すデータであってもよい。
【００５４】
Ｓ４０６’において、第２変換部３０６は、Ｓ４０１’において得られた光沢データと、Ｓ４０４において得られたフラグデータにおいてＦｌｇ（ｘ，ｙ）＝０の画素に対応するエッジデータＥの画素の画素値と、に基づいて、出力光沢データＧを生成する。具体的には、Ｓ４０１’において取得された光沢データを取得し、解像度１２００ｄｐｉのデータとなるように線形内挿し、出力光沢データＧを生成する。また、Ｓ４０４において得られたフラグデータにおいてＦｌｇ（ｘ，ｙ）＝０の画素に対応するエッジデータＥの画素の画素値に基づいて、下記の式（７）により、出力光沢データＧを補正する。
【００５５】
【数７】
2019107880.tif 000009
【００５６】
ここで、ｋはＥ（ｘ，ｙ）を光沢写像性を表す値に置き換えるための係数である。Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝０に対応するＥ（ｘ，ｙ）は、微細な凹凸を表しており、この微細な凹凸を記録媒体上に形成した場合、３次元形状として認識されづらい。上述したように、２０μｍ未満の凹凸は、３次元形状ではなく光沢感やマット感などの平面の質感として知覚されることが多い。そこで、本ステップにおいては、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝０に対応するＥ（ｘ，ｙ）を光沢を制御するためのＧ（ｘ，ｙ）に置き換える。
【００５７】
本実施形態において用いる光沢制御インクは、凹凸を形成するために用いるクリアインクより分散している樹脂のサイズが大きく、凹凸層の表面を荒らすことができるため、入射光をより多く拡散反射させることができる。このため、凹凸を形成するために用いるクリアインクよりも少ない記録量で、光沢を制御することができる。そこで、式（７）においてＥ（ｘ，ｙ）が大きい場合は、凹凸層の表面が荒れた際の光沢表現をする必要があるため、光沢写像性Ｇ（ｘ，ｙ）は下がるように補正される。また、Ｅ（ｘ，ｙ）が小さい場合は、凹凸層の表面が平滑である際の光沢表現をする必要があるため、光沢写像性Ｇ（ｘ，ｙ）は上がるように補正される。よって、本実施形態における係数ｋは、マイナスの値として予め設定しておく。尚、本実施形態においては、光沢制御インクとして樹脂サイズが大きいクリアインクを用いたが、樹脂のサイズが小さく、粘度が低いインクを用いて光沢度を上げるなど、少ない記録量で光沢を制御できるインクであれば他のインクを用いてもよい。光沢制御インクに応じて係数ｋの値を設定することができる。尚、本実施形態においてはｋを係数としたが、任意の関数であってもよい。
【００５８】
Ｓ４０７’において、出力部３０７は、記録媒体上に記録するインクのドット配置を表すドット配置データを生成し、生成したドット配置データを画像形成装置２１１に出力する。具体的には、Ｓ４０１’において取得された色データを取得し、色データに基づいて記録媒体上のカラーインクのドット配置を表す第１ドット配置データを生成する。また、Ｓ４０５において生成された出力形状データＨｏｕｔを取得し、出力形状データＨｏｕｔに基づいて記録媒体上のクリアインクのドット配置を表す第２ドット配置データを生成する。第１ドット配置データ及び第２ドット配置データの生成方法については、第１実施形態における生成方法と同じであるため説明を省略する。さらに、Ｓ４０６’において生成された出力光沢データＧを取得し、出力光沢データＧに基づいて光沢制御インクの記録量を表す第３記録量データを生成する。第３記録量データの生成は、光沢写像性Ｇｏｕｔ（ｘ，ｙ）と光沢制御インクの記録量との対応関係を保持するテーブルを用いて行う。第３記録量データに基づいて、記録媒体上の光沢制御インクのドット配置を表す第３ドット配置データを生成する。以上の処理により生成した第１ドット配置データ、第２ドット配置データ、第３ドット配置データを画像形成装置２１１に出力し、処理を終了する。
【００５９】
＜第２実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、３次元形状として認識されづらい凹凸を、光沢を制御するための凹凸として記録媒体上に形成する。これにより、３次元形状として認識されづらい凹凸の高さを圧縮して再現することができ、かつ、少ない記録量で光沢を制御できる光沢制御インクを用いて３次元形状として認識されづらい凹凸を形成することができる。よって、記録媒体上に凹凸を形成するために用いる記録材の消費量を削減することができる。
【００６０】
［第３実施形態］
第１実施形態においては、微分フィルタを用いてエッジデータを生成することによって、凹凸のエッジ部分を記録媒体上に再現した。本実施形態においては、再現対象の凹凸の低周波成分を算出し、再現対象の凹凸から算出した低周波成分を減算することによって、エッジデータに相当する高周波成分を算出する。尚、本実施形態における画像処理装置１のハードウェア構成及び論理構成は第１実施形態のものと同等であるため、説明を省略する。以下において、本実施形態と第１実施形態とで異なる部分を主に説明する。
【００６１】
＜画像処理装置１が実行する処理＞
図６（ｃ）は、画像処理装置１が３次元造形物を記録媒体上に形成するためのデータを画像形成装置２１１へ出力するまでの流れを示すフローチャートである。尚、Ｓ４０１は、第１実施形態のＳ４０１と同じであるため、説明を省略する。
【００６２】
Ｓ４０２’’において、生成部３０２は、Ｓ４０１において取得された形状データに基づいて、エッジデータＥ’を生成する。具体的には、まず、ポリゴンデータが有する頂点座標データを高さデータＨに変換する。頂点座標データは、所定の解像度によって線形内挿され、高さを等間隔に表す高さデータＨに変換される。内挿によって得られた高さデータＨは、下記の式（８）によりエッジデータＥ’へ変換される。
【００６３】
【数８】
2019107880.tif 000010
【００６４】
ここで、Ｆｇａｕｓｓはガウシアンフィルタであり、高さデータＨに畳み込んだ結果を、高さデータに対応する凹凸の低周波成分として扱うことができる。本実施形態においては、ガウシアンフィルタを用いたが、移動平均フィルタなど他のローパスフィルタを用いてもよい。ｋは任意の係数であり、エッジデータＥ’に残存させる低周波成分の量を制御することができる。例えば、ｋ＝０．９とすると、エッジデータＥ’に高さデータＨの１／１０の低周波成分を残存させることができる。ｋ＝１．０とすると、第１実施形態と同程度に低周波成分を除去することが可能である。係数ｋを用いることによって、再現対象の凹凸が有する緩やかな凹凸も任意の度合いで高さを圧縮して再現することができる。図８（ａ）は、図７（ａ）の高さデータに基づいて生成したエッジデータＥ’における高さの分布を表す図である。
【００６５】
Ｓ４０３’’において、第１変換部３０５は、エッジデータＥ’の画素の画素値を出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）に変換する。変換には式（９）を用いる。
【００６６】
【数９】
2019107880.tif 000011
【００６７】
図９は、ｇａｍｍａ２の階調変換特性を表す図である。横軸はエッジデータＥ’における高さ、縦軸は出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）を表す。この変換により、第１実施形態と同様にマイナスの高さは０になる。本実施形態におけるエッジデータＥ’の高さの閾値を５とし、閾値以上の値はそのまま出力し、閾値未満の値は１／２の高さで出力する。画像形成装置２１１の出力できる高さの上限に関しては後述する。図８（ｂ）は、出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）の分布を表す図である。本実施形態のような階調変換処理を施すことにより、再現対象の凹凸のエッジを凹凸として認識されやすいエッジと認識されにくいエッジとに分け、それぞれに対して階調変換を行うのと同等の効果を得ることができる。
【００６８】
Ｓ４０４’’において、出力部３０７は、第１実施形態のＳ４０７と同様に、記録媒体上のカラーインクのドット配置を表す第１ドット配置データを生成する。また、出力部３０７は、第１実施形態のＳ４０７と同様に、記録媒体上に凹凸層を形成するためのクリアインクの記録量を表す第２記録量データを生成する。次に、出力部３０７は、使用する記録媒体に応じたインクの記録量の上限に基づいて、第２記録量データが表すクリアインクの記録量ＣＬｏｕｔを補正する。補正には式（１０）を用いる。
【００６９】
【数１０】
2019107880.tif 000012
【００７０】
ここで、ＣＬａｖｅは、ある注視点を中心とした周辺領域に打ち込まれる単位面積あたりのインク量を表し、Ｆｍｏｖはその周辺領域に対する移動平均フィルタである。ｔｈは、その周辺領域において記録媒体が吸収できるインク量の上限に応じた閾値である。周辺領域における平均のインク量ＣＬａｖｅが閾値以上である座標のＣＬｏｕｔは、閾値相当のインク量に変換される。これは、記録媒体のある点において記録媒体が吸収可能なインク量が、その周辺領域のインクの記録状態に応じて変化する特性を考慮した処理である。例えば、１０画素×１０画素の領域に均一な、いわゆるベタ画像を記録した場合に、記録媒体が吸収できる１画素あたりの最大のインク量をＶとする。１０画素×１０画素の領域における１画素のみにインクを打つことを考えると、そこに打たれたインクの溶媒である水分をインクが打たれない周囲の領域が吸収してくれるため、Ｖを超えた量のインクをその１画素に打つことができる。この補正処理により、インクの記録量の上限を周囲の記録状態に応じて変えることができ、周囲にインクがあまり打たれない疎なパターンにおいて、より大きな凹凸を形成することが可能になる。出力部３０７は、補正された記録量を表す第２記録量データに基づいて、第２ドット配置データを生成し、生成した第２ドット配置データを画像形成装置２１１に出力し、処理を終了する。尚、本実施形態においては、出力形状データＨｏｕｔに基づいて第２記録量データを生成してから、クリアインクの記録量を補正したが、補正の方法は上記一例に限定されない。例えば、上述した補正と同様の方法で出力形状データＨｏｕｔが表す出力用高さＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）を補正してから、補正されたＨｏｕｔ（ｘ，ｙ）を表す出力形状データＨｏｕｔに基づいて第２記録量データを生成してもよい。
【００７１】
＜第３実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、再現対象の凹凸の低周波成分を算出し、再現対象の凹凸から低周波成分を減算することによって、再現対象の凹凸の高周波成分を算出する。よって、第１実施形態とは異なる方法により、記録媒体上に凹凸を形成するために用いる記録材の消費量を削減することができる。
【００７２】
［変形例］
第１実施形態においては、凹凸のエッジを記録媒体上に再現すること、及び、閾値未満の高さの凹凸や密集度の高い凹凸の高さを圧縮して再現することによってインクの消費量を削減する方法について説明した。上述した凹凸のエッジ化、閾値による高さの圧縮、密集度に応じた高さの圧縮のそれぞれの処理を行うか否かをユーザの指定に基づいて設定し、設定に基づいて処理を切り替えてもよい。例えば、上述した全てのインク消費量を削減する処理を行わないように指定された場合は、再現対象の凹凸を可能な限り忠実に出力することができる。上述したように、それぞれの処理を行うか否かを設定することによって、インク消費量の削減を段階的に制御することができる。また、各処理に用いるフィルタの形状や係数、関数をパラメータ化し、インク消費量の削減度合いに関するユーザの指定に基づいてパラメータを変更してもよい。例えば、Ｓ４０４における閾値ｔｈ２をパラメータとした場合は、閾値ｔｈ２を低くすれば密集度が高いと判定されやすくなるため、インク消費量の削減量が多くなる。一方で、密集度が高いと判定されにくくなるため、インク消費量の削減量が少なくなる。このように、ユーザによって指定されたインク消費量の削減度合いに応じてパラメータを変えることによって、インク消費量の削減を段階的に制御することができる。パラメータとしては、Ｓ４０４における閾値ｔｈ２に加え、フィルタＦｍｏｖのサイズや形状、Ｓ４０３の閾値ｔｈ、Ｓ４０５のｇａｍｍａ１、Ｓ４０６のｇａｍｍａ０なども利用できる。また、第３実施形態における係数ｋやｇａｍｍａ２も同様にパラメータとして利用できる。図１０に、ユーザの指定を受け付けるためのＵＩの一例を示す。領域１００１において、凹凸のエッジ化、閾値による高さの圧縮、密集度に応じた高さの圧縮のそれぞれの処理を行うか否かをユーザに指定させる。また、ユーザはスライドバー１００２をスライドさせることによって、インク消費量の削減度合いを指定することができる。処理実行ボタン１００３がユーザによって押下されることによって、領域１００１とスライドバー１００２とに指定された情報に応じた処理を開始する。
【００７３】
第１実施形態においては、記録媒体上のクリアインクのドット配置を表す第２ドット配置データを生成し、画像形成装置２１１に出力したが、記録媒体上における記録走査ごとのインクのドット配置を表すデータを出力してもよい。具体的には、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝１の画素に対応するインク量に基づいて算出した記録に必要な走査回数と、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝０の画素に対応するインク量に基づいて算出した記録に必要な走査回数と、をそれぞれ算出する。算出した２つの走査回数のうち、大きい方を走査回数に設定し、設定した走査回数に基づいて記録走査ごとのドット配置データを生成する。
【００７４】
凹凸の形成において、記録媒体上の近い座標に複数回インク滴が打ち込まれる場合がある。この際、インク滴が打ち込まれる時間の間隔が短いと、先に打ち込まれたインク滴の溶媒が記録媒体に吸収される前に次のインク滴が打ち込まれ、表面張力によりインク滴同士がくっつく現象（ビーディング）が発生することがある。ここで、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝１の画素に対応する凹凸は、密集度が高くない凹凸であるため、ビーディングはエッジの方向に生じる。このため、ビーディングは大きな問題にならない場合が多い。しかし、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝０の画素に対応する凹凸は、密集度が高い微細な凹凸であるため、ビーディングが発生すると、凹凸が有するテクスチャが変化してしまう。そこで、Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝０の領域においては、ビーディングの発生を抑制するために、分散性が高いドット配置パターンを用いてハーフトーン処理を行うようにしてもよい。また、連続した記録走査により近い座標にドットを配置しないように走査回数を多く設定してもよい。尚、記録走査の回数が多くなると記録にかかる時間が増えるため、記録走査の回数は可能な限り少ない方が望ましい。Ｆｌｇ（ｘ，ｙ）＝１の画素については、ビーディングの発生は考慮せず、同じ画素に記録する最大のインク量と一回の走査で記録可能なインク量との比に基づいて走査回数を決定すればよい。このように、特性が異なる２種類の領域において必要な記録走査の回数をそれぞれ算出し、より大きい方を記録走査の回数とすることによって、凹凸表面の質感も表現しつつ、再現対象の凹凸をユーザに認識させるプリント物を形成することができる。
【００７５】
第１実施形態においては、凹凸のエッジを記録媒体上に再現すること、及び、閾値未満の高さの凹凸や密集度の高い凹凸の高さを圧縮して再現することによってインクの消費量を削減した。第２実施形態においては、それらに加えて、閾値未満の高さの凹凸や密集度の高い凹凸を光沢制御インクを用いて再現することによってインクの消費量を削減した。これらの方法のうち少なくとも１つを行うことによってインクの消費量を削減してもよい。
【００７６】
上述した実施形態においては、画像形成装置２１１として水性インクを用いるインクジェットプリンタを用いたが、画像形成装置２１１は上記一例に限定されない。例えば、記録媒体上に吐出したインクに紫外線（ＵＶ）を照射することによってインクを硬化させるＵＶ照射部を備えたプリンタを用いてもよい。この場合、凹凸を形成するためのクリアインクはＵＶが照射されることによって硬化するＵＶインクとする。また、記録媒体上に凹凸を形成することができれば、プリンタが用いる記録方式はインクジェット記録方式に限らず、電子写真方式であってもよい。
【００７７】
第２実施形態においては、光沢データを取得し、取得した光沢データに基づいて光沢層を形成したが、光沢データを取得せずに、光沢層を利用して立体感を表現してもよい。光沢度が異なる２つの領域が隣り合っているとき、人間はこの２つの領域を異なる領域として認識することができる。このため、エッジの領域とエッジ以外の領域とに光沢差をつけることによって、少ないインクの記録量で立体感を表現することができる。例えば、Ｓ４０６’において、光沢データの取得は行わず、下記の式（１１）により出力光沢データＧを生成する。
Ｇ（ｘ，ｙ）＝ｋ × (Ｈ(ｘ，ｙ)−Ｅ（ｘ，ｙ）)・・・式（１１）
【００７８】
式（１１）においては、凹凸の高さＨ（ｘ，ｙ）とエッジの高さＥ（ｘ，ｙ）との差分を出力光沢データＧに変換している。
【００７９】
上述した実施形態においては、Ｓ４０３における判定を行った後にＳ４０４における判定を行ったが、判定の順番を入れ替えてもよい。つまり、エッジの密集度についての判定を行うことによってフラグデータを生成した後に、エッジの高さについての判定を行うことによってフラグデータを更新してもよい。
【００８０】
上述した実施形態においては、形状データは凹凸の高さを表すデータであったが、物体の形状を表していれば、凹凸の表面に対する法線を表すデータなど他のデータであってもよい。
【００８１】
上述した実施形態においては、Ｓ４０２におけるエッジ検出とＳ４０４における密集度の判定とに一般的なフィルタ処理を用いているが、それぞれの処理に用いるフィルタをコンボリューションするなどして、処理をまとめてもよい。
【００８２】
上述した実施形態においては、Ｓ４０３における判定に用いる閾値を２０μｍとしたが、閾値を記録媒体の種類や、画像層や光沢層に用いるインクの記録量に応じて変えてもよい。
【００８３】
上述した実施形態においては、Ｓ４０４において凹凸層におけるエッジの密集度を判定したが、画像層や光沢層を形成する際に記録されるインクの分散度合い（ドット配置）も加味して密集度の判定を行ってもよい。
【００８４】
上述した実施形態においては、画像処理装置１は画像形成装置２１１とシリアルバス２０９を介して接続されていたが、画像形成装置２１１が画像処理装置１を含む構成であってもよい。
【００８５】
上述した実施形態においては、画像層の色を表す色データを取得したが、色データを取得せずに、カラーインクについての第１記録量データ又は第１ドット配置データを取得し、そのまま画像形成装置２１１に出力してもよい。また、光沢データについても同様に、第３記録量データや第３ドット配置データを取得してそのまま画像形成装置２１１に出力してもよい。
【００８６】
上述した実施形態においては、画像層と凹凸層とを含む造形物を形成したが、少なくとも凹凸層を含んでいれば、造形物の構成は上記一例に限定されない。例えば、凹凸層のみを造形物として形成してもよい。
【００８７】
上述した実施形態においては、記録材としてインクを用いたが、トナーなど他の記録材であってもよい。
【００８８】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１  画像処理装置
３０１  取得部
３０２  生成部
３０７  出力部
【図１】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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