(57)【要約】【課題】実時間での出力画像フィードバックに影響を及ぼすことなく取り込み画像に対する適切な補正制御を行う。【解決手段】階調補正手段は、測色領域保持手段に保持された少なくとも一部の測色領域について、測色手段による測色値を画像形成手段に依存しない表色値に変換した表色値と、色予測手段により予測された表色値を測色誤差補正手段により補正した測色値との誤差を、所定の関数に基づいて最小化するよう階調補正パラメータを補正する。【選択図】図２
2015111804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像情報に基づいて、２種以上の基本色の重ね合わせにより記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成手段を備えた画像処理装置であって、
前記入力画像情報の色空間を前記画像形成手段の基本色空間に対応づける色空間変換手段と、
前記２種以上の基本色の階調特性を階調補正パラメータに基づいて前記２種以上の基本色ごとに補正する階調補正手段と、
前記画像形成手段の出力色を前記画像形成手段に依存しない表色値として予測する色予測手段と、
前記入力画像情報に対して、色差判定に適した測色領域を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された、測色領域を保持する測色領域保持手段と、
前記測色領域保持手段に保持された測色領域に対応する前記記録媒体上に形成された出力画像上の測色値を測色する測色手段と、
前記入力画像情報における色の配置に起因して発生する前記測色手段における測色誤差を前記色予測手段により予測された表色値に加えることにより前記測色値を補正する測色誤差補正手段と、を備え、
前記階調補正手段は、前記測色領域保持手段に保持された少なくとも一部の測色領域について、前記測色手段による測色値を前記画像形成手段に依存しない表色値に変換した表色値と、前記色予測手段により予測された表色値を前記測色誤差補正手段により補正した測色値との誤差を、所定の関数に基づいて最小化するよう前記階調補正パラメータを補正することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記測色手段における表色値を前記画像形成手段に依存しない表色値に変換する測色値変換手段と、
前記画像形成手段に依存しない表色値を前記測色手段における表色値に逆変換する逆測色値変換手段と、を備え、
前記測色誤差補正手段は、前記色予測手段により予測される表色値を前記逆測色値変換手段により変換した測色手段における表色値に、前記入力画像情報における色の配置に起因して発生する前記測色手段における測色誤差を加えることにより補正し、
前記測色値変換手段は、前記測色誤差補正手段により補正された前記逆測色値変換手段による変換後の前記測色手段における表色値を前記画像形成手段に依存しない表色値に再変換する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】
前記測色誤差補正手段は、前記記録媒体に対する前記測色手段が発する照明光の反射によるフレアの影響に応じて前記測色手段による測色誤差を導出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】
前記測色誤差補正手段は、前記フレアによる関数に基づいて前記測色誤差を導出し、該導出された測色誤差を前記測色手段における表色値に畳み込むことで前記表色値を補正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】
入力画像情報に基づいて、２種以上の基本色の重ね合わせにより記録媒体上にカラー画像を形成する際に用いる画像処理方法であって、
前記入力画像情報の色空間を前記カラー画像形成の際の基本色空間に対応づける工程と、
前記２種以上の基本色の階調特性を階調補正パラメータに基づいて２種以上の基本色ごとに補正する工程と、
前記カラー画像形成の際の出力色をカラー画像形成を行うデバイスに依存しない表色値として予測する工程と、
前記入力画像情報に対して、色差判定に適した測色領域を抽出する工程と、
前記抽出された、測色領域を記憶部に保持する工程と、
前記記憶部に保持された測色領域に対応する記録媒体上に形成された出力画像上の測色値を測色する工程と、
前記入力画像情報における色の配置に起因して発生する前記測色の際の測色誤差を前記予測された表色値に加えることにより測色値を補正する工程と、を備え、
前記記憶部に保持された少なくとも一部の測色領域について、前記測色された測色値を前記デバイスに依存しない表色値に変換した表色値と、前記予測された表色値を補正した測色値との誤差を、所定の関数に基づいて最小化するよう階調補正パラメータを補正することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
入力画像情報に基づいて、２種以上の基本色の重ね合わせにより記録媒体上にカラー画像を形成する際に用いるプログラムであって、
前記入力画像情報の色空間を前記カラー画像形成の際の基本色空間に対応づける処理と、
前記２種以上の基本色の階調特性を階調補正パラメータに基づいて２種以上の基本色ごとに補正する処理と、
前記カラー画像形成の際の出力色をカラー画像形成を行うデバイスに依存しない表色値として予測する処理と、
前記入力画像情報に対して、色差判定に適した測色領域を抽出する処理と、
前記抽出された、測色領域を記憶部に保持する処理と、
前記記憶部に保持された測色領域に対応する記録媒体上に形成された出力画像上の測色値を測色する処理と、
前記入力画像情報における色の配置に起因して発生する前記測色の際の測色誤差を前記予測された表色値に加えることにより測色値を補正する処理と、
前記記憶部に保持された少なくとも一部の測色領域について、前記測色された測色値を前記デバイスに依存しない表色値に変換した表色値と、前記予測された表色値を補正した測色値との誤差を、所定の関数に基づいて最小化するよう階調補正パラメータを補正する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
入力画像情報に基づいて、２種以上の基本色の重ね合わせにより記録媒体上に出力画像を形成する画像形成手段を有する画像処理システムであって、
前記入力画像情報の色空間を、予め設定された出力デバイスの色再現特性記述パラメータに基づいて、前記画像形成手段の基本色空間に対応づける色空間変換手段を有し、前記入力画像情報を前記画像形成手段の基本色で構成された画素配列に展開する画像処理手段と、
前記画像処理手段からの画素配列の画素要素を、各色毎に前記画像形成手段で表現可能な階調数に減段する階調処理手段であって、前記画像形成手段からの出力画像の濃度特性を、予め設定された階調補正パラメータに基づいて基準化するための階調補正手段を備えた階調処理手段と、
前記画像形成手段からの出力画像を再び電子データとして読込む画像検査手段と、
前記画像検査手段からの読み込みデータと、前記画像処理手段により展開された画素配列の比較に基づいて、前記階調補正手段の階調補正パラメータを補正する色調制御手段と、を備え、
前記階調処理手段及び前記色調制御手段は、前記画像処理手段とは独立に構成されていることを特徴とする画像処理システム。
【請求項８】
前記階調処理手段及び前記色調制御手段は、前記画像処理手段とは別筐体で構成されていることを特徴とする請求項７記載の画像処理システム。
【請求項９】
前記階調処理手段は、前記色調制御手段により送出される階調補正パラメータに基づいて前記２種以上の基本色の混色比率を補正する混色補正手段を備えることを特徴とする請求項７又は８記載の画像処理システム。
【請求項１０】
前記色調制御手段は、前記画像形成手段が有する回転部品の同期信号に基づいて前記色調補正パラメータを算出することを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び、画像処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大量印刷を前提とした、電子写真方式やインクジェット方式などのデジタル印刷装置では、数百枚、数千枚といった連続出力における出力色の安定性が求められる。特に、数ページごとに、若干のコンテンツが差し替えられた程度の同種原稿が連続して印刷されるようなユースケースや、複数拠点で分散印刷されるようなユースケースでは再現色の安定管理が重要である。
【０００３】
その一方で、本格的な商用印刷とは異なり、これらのデジタル印刷機が利用される動作環境は、必ずしも厳密に管理されるようなものではない場合も多々ある。また、多様な原稿種の混合印刷による負荷変動も大きく、トナーやインキの供給量や機器の状態も刻々と変化する。
【０００４】
このため、出力色をある程度厳密に安定管理する場合には、時々機械を停止して、キャリブレーション動作を行うことが必要である。しかし、このようなキャリブレーション動作がたびたび行われると、損紙の発生や、ジョブの停止、作業工数の増大につながる問題を生じる。
【０００５】
また一方で、顧客から提供されるデータは、しばしば、カラープロファイルと呼ばれる出力デバイスの印刷特性データにより、デバイス固有のデータであるＲＧＢ画像データあるいはＣＭＹＫ画像データに対応して再現されるべき色が定義される。
【０００６】
厳密な運用であれば、カラープロファイルは、機器の状態、使用するメディア、印刷目的にあわせて個々に調節されるものである。しかし、カラープロファイルの構築には、多くの時間と経験を必要とする。特に、対応すべき用紙種類が数百種にも及ぶ印刷分野では、全ての用途にカラープロファイルの調節を行うことが実質的に困難である。そのため、しばしばカラープロファイルは、調節されないまま流用されることになる。
【０００７】
上記に関し、特許文献１には、電子写真方式の印刷装置からの出力画像の色を測色し、測色値と予め保持した基準色との差分を最小となるよう階調再現曲線（ＴＲＣ：Ｔｏｎｅ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ）を補正するフィードバック制御を施す技術が開示されている。
【０００８】
このとき、出力画像の測色を行う測色装置としては、分光測色装置、あるいはＲＧＢスキャナを代用することが一般的に用いられる。しかし、周辺光を排除して測定領域のみの測色を行うタイプの測色装置の場合、測色速度が印刷速度に追随しきれない問題や、構成が高価になる問題を生じる。逆に、安価なＲＧＢスキャナをインラインで組み込む場合などには、スキャナの照明光が測定対象領域で散乱するフレアによって生じる測定誤差が問題となる。
【０００９】
このようなフレアによって生じる誤差は、長期連続印刷における印刷色変動を押さえることだけが目的であれば、印刷初期の測色値を制御目標値とすれば良いので大きな問題にはならない。しかし、制御目標となる目標色が、前述の流用されたカラープロファイルのように別途与えられる場合であって、しかも測色評価を行う対象が顧客から提供される印刷画像そのものであるような場合には、測色領域の周辺の図柄が影響するフレアによる誤差は大きな問題となる。
【００１０】
このフレアの影響を補正する方法として、特許文献２や特許文献３には、予めフレア広がり関数を求めておいて、その逆特性をスキャナ読み取り信号である輝度信号の配列に畳み込むことで、フレアによる影響を除去した原信号の推定を行う方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、このような原信号を推定する方法の場合、スキャナによる出力画像の取り込みごとに膨大な積和演算を要するフィルタ処理が必要となるため、実時間での出力画像フィードバックに適さない問題を生じる。
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、実時間での出力画像フィードバックに影響を及ぼすことなく取り込み画像に対する適切な補正制御を行う画像処理装置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】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、入力画像情報に基づいて、２種以上の基本色の重ね合わせにより記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成手段を備えた画像処理装置であって、入力画像情報の色空間を画像形成手段の基本色空間に対応づける色空間変換手段と、２種以上の基本色の階調特性を階調補正パラメータに基づいて２種以上の基本色ごとに補正する階調補正手段と、画像形成手段の出力色を画像形成手段に依存しない表色値として予測する色予測手段と、入力画像情報に対して、色差判定に適した測色領域を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された、測色領域を保持する測色領域保持手段と、測色領域保持手段に保持された測色領域に対応する記録媒体上に形成された出力画像上の測色値を測色する測色手段と、入力画像情報における色の配置に起因して発生する測色手段における測色誤差を色予測手段により予測された表色値に加えることにより測色値を補正する測色誤差補正手段と、を備え、階調補正手段は、測色領域保持手段に保持された少なくとも一部の測色領域について、測色手段による測色値を画像形成手段に依存しない表色値に変換した表色値と、色予測手段により予測された表色値を測色誤差補正手段により補正した測色値との誤差を、所定の関数に基づいて最小化するよう階調補正パラメータを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、実時間での出力画像フィードバックに影響を及ぼすことなく取り込み画像に対する適切な補正制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における画像処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における画像データ処理の流れについて説明する概略図である。
【図３】本発明の各実施形態におけるレーザプリンタの概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態における測色領域抽出処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態における画像処理システムの概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態における画像データ処理の流れについて説明する概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態における濃度周期変動の補正について説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態の画像処理装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。
【００１７】
本実施形態の画像処理装置は、概略的には、入力画像情報に基づいて、２種以上の基本色の重ね合わせにより記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成手段を備える。本実施形態の画像処理装置は予測される印刷色を画像出力時の目標色に近似するよう、画像形成手段などの画像出力デバイスの階調特性にフィードバック制御を掛けることを特徴とするものである。これにより、カラープロファイルによって与えられた目標色を最適に近似し続ける制御が実現される。
【００１８】
本実施形態の画像処理装置の概略構成について図１を参照して説明する。図１は、本実施形態における画像処理装置を取り巻くシステム構成図を示したものである。
【００１９】
本実施形態の画像処理装置８は、画像処理部３と、プリンタエンジン４と、エンジン制御部９と、画像検査部５で構成される。画像処理部３は、ネットワーク２を介して入力される入力画像情報としての原稿データを展開し処理する。プリンタエンジン４は画像形成としての印刷そのものを実行する電子写真方式の画像形成手段である。エンジン制御部９はプリンタエンジン４の制御を行う。画像検査部５はプリンタエンジン４からの出力画像６を出力前にインラインで検査する。
【００２０】
本実施形態の画像処理装置８においては、画像処理部３とプリンタエンジン４を一体に備える構成としているが、これに限定されない。例えば、画像処理部３がプリンタエンジン４とは別体のＰＣ上のソフトウェアと拡張ボードで構成されていてもよい。また特に図示はしていないが、画像処理部３は独立したユーザインタフェースも備えている。
【００２１】
画像検査部５は、ＲＧＢラインセンサと、紙送り機構で構成された面において画像を測色することが可能な測色手段としてのスキャナ２７で構成される。なお、測色手段として分光測色機を用いてもよい。
【００２２】
また、ネットワーク２上には、画像処理装置８に対して原稿データと印刷要求を送信する１台以上のユーザＰＣ１と、画像処理部３が必要とする色変換に必要な情報を蓄積するためのサーバ７が接続され、本実施形態における図１に示すシステムが構成される。
【００２３】
通常、ユーザＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１から印刷要求される原稿データはＲＧＢあるいはＣＭＹＫでカラー指定されたビットマップや、テキスト、図形の描画命令を含んだ複雑なデータフォーマットで画像処理部３に送られる。画像処理部３は、描画命令の展開と色処理を含む様々な画像処理を施した後、プリンタエンジン４で出力可能な信号に変換し、最終的にプリンタエンジン４が用紙上に画像を形成する。
【００２４】
次に、本実施形態における印刷までの画像データ処理の概要について図２を参照して説明する。なお、図２においては、説明の簡略化のため、描画命令やテキストの展開に関する画像処理の説明図を省略している。また、ユーザ原稿については、ＲＧＢあるいはＣＭＹＫの特定の印刷デバイス特性、例えば『ＪａｐａｎＣｏｌｏｒ２００１Ｃｏａｔｅｄ』を想定した画像データとして説明する。
【００２５】
図２中に示した各種変換、原稿色Ｌａｂ変換１０、ＬａｂＣＭＹＫ変換１１、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３、スキャナ色Ｌａｂ変換１５、１８、Ｌａｂスキャナ色変換１４は、それぞれの色空間変換のために、カラープロファイルと呼ばれる基礎データを必要とする。このようなカラープロファイルとして、例えばＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）の定めるＩＣＣプロファイルが広く知られている。
【００２６】
まず、本実施形態の画像処理装置の処理ブロックの概略について説明する。このカラープロファイルは、入力画像情報に対して、色差判定に適した測色領域を抽出する抽出手段として機能する。
【００２７】
本実施形態において、ＬａｂＣＭＹＫ変換１１は入力画像情報の色空間を画像形成手段としてのプリンタエンジン４の基本色空間に対応づける色空間変換手段である。また、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３はプリンタエンジン４の出力色をプリンタエンジン４に依存しない表色値であるｐｒｎＬａｂとして予測する色予測手段である。
【００２８】
また、本実施形態において、スキャナ色Ｌａｂ変換１５、１８はスキャナ２７等における表色値をプリンタエンジン４に依存しない表色値に変換する測色値変換手段である。Ｌａｂスキャナ色変換１４はプリンタエンジン４に依存しない表色値をスキャナ２７等における表色値に逆変換する逆測色値変換手段である。
【００２９】
スキャナ色Ｌａｂ変換１５は、スキャナ補正部２５により補正されたＬａｂスキャナ色変換１４による変換後のスキャナ２７等における表色値をプリンタエンジン４に依存しない表色値に再変換する。
【００３０】
記憶装置２２はカラープロファイルにより抽出されたＣＭＹＫ化画像データを保持する測色領域保持手段である。スキャナ２７は、記憶装置２２に保持された測色領域としてのＣＭＹＫ化画像データに対応する記録媒体上に形成された出力画像上の測色値を測色する測色手段である。
【００３１】
階調補正部１６は、２種以上の基本色の階調特性を階調補正パラメータに基づいて２種以上の基本色ごとに補正する階調補正手段である。階調補正部１６は後述する階調再現補正テーブルを備える。
【００３２】
スキャナ補正部２５は、入力画像情報における色の配置に起因して発生するスキャナ２７等における測色誤差をＣＭＹＫＬａｂ変換１３により予測された表色値に加えることにより測色値を補正する測色誤差補正手段である。スキャナ補正部２５は、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３により予測される表色値をＬａｂスキャナ色変換１４により変換したスキャナ２７等における表色値に、入力画像情報における色の配置に起因して発生するスキャナ２７等における測色誤差を加えることにより補正する。
【００３３】
また、スキャナ補正部２５は、記録媒体に対するスキャナ２７等が発する照明光の反射によるフレアの影響に応じてスキャナ２７等による測色誤差を導出する。スキャナ補正部２５は、フレアによる関数、例えば後述するぼやけ関数に基づいて測色誤差を導出し、該導出された測色誤差をスキャナ２７等における表色値に畳み込むことで表色値を補正する。
【００３４】
階調補正部１６は、記憶装置２２に保持された少なくとも一部のＣＭＹＫ化画像データについて、スキャナ２７等による測色値をプリンタエンジン４に依存しない表色値に変換した表色値であるｔａｒｇｅｔＬａｂと、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３により予測されたｐｒｎＬａｂをスキャナ補正部２５により補正した測色値であるｓｃｎＣｏｌ’との誤差を、所定の関数に基づいて最小化するよう階調補正パラメータを補正する。
【００３５】
上述したカラープロファイルの内、原稿色Ｌａｂ変換１０に必要なカラープロファイルは、原稿データに添付されているか、デフォルトとして用意されているものが使用される。また、スキャナ色Ｌａｂ変換１５、１８とＬａｂスキャナ色変換１４に必要なカラープロファイルは、画像処理部３及び画像検査部５内に予め固定的に設定されている。
【００３６】
これに対して、ＬａｂＣＭＹＫ変換１１、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３に必要なカラープロファイルは、プリンタエンジン４に設定される用紙によって、色再現特性が異なってくる。このため、印刷作業の開始に先立って選択された適切なカラープロファイル（以下、「用紙プロファイル」という。）を、サーバ７からダウンロードして設定する。ユーザによる用紙プロファイルの選択は、ユーザＰＣ１あるいは、画像処理部３における不図示のユーザインタフェースを介して行われる。
【００３７】
このようなカラープロファイルの設定のもとで、ＲＧＢ、ＣＭＹＫなどで記述されたユーザ原稿は、まず原稿色Ｌａｂ変換１０により、デバイスに依存しない表色値であるＬａｂ値としての『ｄｏｃＬａｂ』に変換される。ＬａｂＣＭＹＫ変換１１は、『ｄｏｃＬａｂ』をプリンタエンジン４の基本色ＣＭＹＫの各色８−ｂｉｔのデジタル値に変換する。
【００３８】
ユーザ階調変換１２は、デフォルトではこのＣＭＹＫ値を変更せずにそのまま『ｐｒｎＣＭＹＫ』として出力する。これらの色変換は、ベクトルデータやフォント展開と同時に処理され、結果として出力されるＣＭＹＫデータはビットマップデータとして出力される。
【００３９】
このようにしてＣＭＹＫ値のビットマップとして展開された画像データは印刷原稿単位で、一旦ＨＤＤ等の記憶装置２２に保持される。この記憶装置２２に保持されたＣＭＹＫ化画像データは、後述する測色領域の検出にも利用される。
【００４０】
画像形成部２３は、このＣＭＹＫ化されたビットマップ画像データに基づいて、指定された用紙上に画像を形成する。階調補正手段としての階調補正部１６は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色ごとに、階調再現補正テーブル（ＴＲＣ：Ｔｏｎｅ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を備え、これらを用いてＣＭＹＫそれぞれの値を補正する。
【００４１】
階調処理手段１７は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色ごとに８−ｂｉｔで送られてくるカラー値を、プリンタエンジン４が１−ｄｏｔで表現可能な階調数に、面積階調法や誤差拡散法などを用いて減段する。プリンタエンジン４は、階調処理手段１７で減段されたＣＭＹＫ信号に基づいて、用紙上に出力画像６を形成する。
【００４２】
一方で、画像形成部２３に入力されるＣＭＹＫ値としての『ｐｒｎＣＭＹＫ』は、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３により、再びＬａｂ値としての『ｐｒｎＬａｂ』に戻される。このＣＭＹＫＬａｂ変換１３は、画像形成部２３によって、出力される出力画像６の再現色をＬａｂ値としてシミュレートするモデルとなっている。
【００４３】
このシミュレートされた出力予測値としての『ｐｒｎＬａｂ』と、画像検査部５でスキャンされた出力画像６の計測値としての『ｍｅｓＣｏｌ』をスキャナＬａｂ変換１８によりＬａｂ値化した測色値としての『ｍｅｓＬａｂ』とを用いて、ＴＲＣ補正量決定部１９により、階調補正部１６に設定されているＴＲＣの補正が行われる。
【００４４】
ここで、画像検査部５に設けられているスキャナ２７が、一般的なＲＧＢスキャナの場合、フレアによる誤差が問題となる。フレアの主原因の一つには、スキャンする原稿を照明する照明光が原稿から反射散乱して照明光に可算されるものなどがある。また、このようなフレアの影響は、スキャナの構造により測色される場所や方向によって異なることがある。
【００４５】
そこで、本実施形態においては、スキャナ２７に固有で入力画像に依存して発生する読み取り誤差を、出力予測値としての『ｐｒｎＬａｂ』に加算することにより、スキャナ読み取り色の予測精度を改善している。これにより、画像データの配色に依存する測定誤差、特にフレアによって測色装置でモニタされる色と目標とされる予測色の対応が取れなくなることを回避することが可能である。
【００４６】
スキャナ補正部２５は、出力予測値としての『ｐｒｎＬａｂ』を、一旦、逆測色値変換手段であるＬａｂスキャナ色変換１４を介してスキャナ色空間の測色値としての『ｓｃｎＣｏｌ』に変換した値を受け、これを必要なラスタ数分キューに溜込みながら、ぼやけ関数を畳み込むことで、スキャナ２７による出力画像６の読み取り信号予測値としての『ｓｃｎＣｏｌ’』を出力する。ぼやけ関数については後述する。
【００４７】
測色値変換手段であるスキャナ色Ｌａｂ変換１５は、このスキャナ読み取り予測値としての『ｓｃｎＣｏｌ’』を、再度デバイス非依存の表色値であるＬａｂ値である測色予測値としての『ｔａｒｇｅｔＬａｂ』に変換する。
【００４８】
上述した一連のＬａｂスキャナ色変換１４からスキャナ色Ｌａｂ変換１５の処理により、スキャナ２７が読み取り可能な色域がプリンタエンジン４が出力可能な色域よりも小さい場合に生じる読み取り色の飽和、つまり色域圧縮もシミュレートされる効果がある。
【００４９】
本実施形態では、上述したＣＭＹＫＬａｂ変換１３、Ｌａｂスキャナ変換１４、スキャナＬａｂ変換１５で、測色値予測モデル部２１を構成している。
【００５０】
測色値予測モデル部２１による予測測色値としての『ｔａｒｇｅｔ−Ｌａｂ』の生成には、大きな計算負荷、例えばメモリ負荷や処理時間を要する。このため、実際には必要なページ数分のデータを予め処理したデータを記憶装置２６に保持しておき、後段のＴＲＣ補正量決定部１９では、この記憶装置２６に予め保持された測色予測値を使用する。
【００５１】
このように、スキャナ２７側の誤差特性も含めてスキャナ読み取り結果としての予測測色値としての『ｔａｒｇｅｔＬａｂ』を予め保存しておくことで、後段のＴＲＣ補正量決定部１９による実時間でのＴＲＣ補正量生成が効率良く行うことが可能となる。また、これにより、プリンタ色域圧縮部２０でシミュレートされた印刷色『ｐｒｎＬａｂ』は、画像検査部５で計測されるべき目標色『ｔａｒｇｅｔＬａｂ』へと変換される。
【００５２】
ＴＲＣ補正量決定部１９では、目標色である『ｔａｒｇｅｔＬａｂ』と、実際に画像検査部５側から得られた計測値である『ｍｅｓＬａｂ』、階調補正部１６への入力値である『ｐｒｎＣＭＹＫ』、及びエンジン制御部９からの制御情報に基づいて、ＴＲＣの補正量『δｃ、δｍ、δｙ、δｋ』を決定する。ＴＲＣの補正量の詳細については後述する。
【００５３】
ここで、本実施形態におけるプリンタエンジン４としてのレーザプリンタの概略構成について図３を参照して簡単に説明する。
【００５４】
まず初めに、現像ユニット６０ｋの構成と動作から説明する。感光体ドラム５０ｋは、矢印Ａの方向に回転する。この回転位置は、感光体ドラム５０ｋの端部に設けられた回転検出器５７で検出される。この感光体ドラム５０ｋ対し、まず帯電器５２が、クリーニングローラ５１で清掃された感光体ドラム５０ｋの表面に、一様な電荷を付与する。
【００５５】
次いでレーザユニット５３から照射されるレーザビーム５５が、露光制御装置６２の信号に従って、明滅しながら感光体ドラム５０の表面を走査することで、感光体ドラム５０上に静電潜像を形成する。このときのレーザビーム５５の走査方向が主走査方向、感光体ドラム５０ｋの回転方向Ａが副走査方向となる。
【００５６】
形成された静電潜像は現像ローラ５４により供給される逆の電位に帯電させたブラック（Ｋ）トナーによって現像されてトナー像となる。現像されたトナー像は、中間転写ベルト６１に転写される。
【００５７】
現像ユニット６０ｃ、６０ｍ、６０ｙの構成も同様であり、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成し、逐次、中間転写ベルト６１上に重ねて転写する。
【００５８】
転写ローラ５８は、中間転写ベルト６１上に重ねられたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのトナー像を用紙搬送パス５９上を右側から搬送されてくる用紙の上に一括転写する。定着器５６は用紙上のトナー像を加熱圧着することで、これを紙面上に定着させる。
【００５９】
次に、本実施形態におけるＴＲＣ補正量決定部１９によるＴＲＣ補正量の決定アルゴリズムについて図４を参照して説明する。図４は、メインの処理に先立って、印刷対象となる記憶装置に保存されているＣＭＹＫビットマップ化されたユーザ原稿の測色領域を抽出する処理の流れを示したフローチャートである。
【００６０】
まず、画像形成部２３は、記憶装置２２から印刷対象となる原稿データの１ページ分のＣＭＹＫビットマップ化された画像データをページバッファに読み込む（ステップＳ１）。
【００６１】
次いで、ページバッファに読み込まれた画像データから測色対象とする測色領域を抽出する（ステップＳ２）。具体的な抽出方法としては、平坦度の高い変化の緩やかな固定サイズ、例えば４００ｄｐｉで４１×４１画素の小領域を複数抽出する方法を使用する。このとき、抽出された測色領域は、画素単位の中心座標『ｘi、ｙi』で表される。なお、添字ｉはサンプル番号であり、ｘiが主走査方向位置、ｙiが副走査方向の位置を表す。
【００６２】
なお、ここで想定している使用例は、同種原稿が反復されるような印刷での再現色の安定化管理であるため、抽出する測色領域のサンプルは、反復単位となる単一あるいは複数のページにまたがるものである。したがって、副走査座標ｙiは反復されるページ数を一纏めとして、第１ページの書き出し位置を原点とする紙間も含めた連続した座標で表される。
【００６３】
そして、画像形成部２３により、印刷サイクルページ分測色抽出が未完了であると判断された場合（ステップＳ３、ＹＥＳ）、ステップＳ１からの処理を反復し、印刷サイクルページ分測色抽出が完了していると判断された場合（ステップＳ３、ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００６４】
次に、測色領域｛（ｘi、ｙi）｝、ｉ＝１、２、…、Ｎ、の測色値に基づいてＴＲＣ補正量を決定する方法について説明する。
【００６５】
すなわち、測色領域『ｘi、ｙi』に対応する図２における『ｐｒｎＣＭＹＫ』値を『ｃi、ｍi、ｙi、ｋi』、『ｔａｒｇｅｔＬａｂ』値を『＾Ｌi、＾ａi、＾ｂi』、離散化された時刻ｔにおける『ｍｅｓＬａｂ』値を『Ｌti、ａti、ｂti』、とするとき、測色値に対する評価関数Ｊは次式のようになる。
【００６６】
【数１】
2015111804.tif 000003
【００６７】
そして、上式から導出されるＪを最小化する『δtc、  δtm  、  δty、  δtk』を時刻ｔにおけるＴＲＣ補正量として決定する。
【００６８】
ただし、上記の各δの、入力値０、２５５に対応する値は０とする。また、α、βは、システム全体が安定するように、予め実験に基づいて定める正の定数であり、Ｄは『ｃ、ｍ、ｙ、ｋ』における測色値予測モデル部２１のなすＣＭＹＫ→Ｌａｂ関数のＪａｃｏｂｉ行列であり、次式で表される。
【００６９】
【数２】
2015111804.tif 000004
【００７０】
特に、スキャナ２７の色域が十分でかつスキャナ補正部２５による補正が不要の場合、実装されている多次元ＬＵＴの『ｃi、ｍi、ｙi、ｋi』に最も近い配列要素で、Ｊａｃｏｂｉ行列Ｄを代用することも可能である。補正が不要な場合とは、例えばＣＭＹＫＬａｂ変換１３のカラープロファイルが、ＩＣＣプロファイル（ＩＳＯ１５０７６−１：２００５）に規定されているような、ＣＭＹＫ入力Ｌａｂ出力の多次元ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）で実装されている場合をいう。そうでない場合にも、これと同様の形式の多次元ＬＵＴと線形補間によりＪａｃｏｂｉ行列Ｄは容易に実装される。
【００７１】
次に、スキャナ補正部２５によるフレア補正について説明する。本実施形態では、画像検査部５におけるスキャナ２７は、固定されたＲＧＢラインセンサ上を印刷された用紙が通過するインラインセンサの態様で実装されている。スキャナ補正部２５では、予め計測しておいた画像検査部５の測色手段であるスキャナ２７のフレア特性として、フレアによる『ぼやけ関数φc（ｘ；ｉ、ｊ）』をテーブルデータとして備えている。
【００７２】
このときの『ぼやけ関数φc（ｘ；ｉ、ｊ）』の形状は、概ね特許文献３の図７に開示されているような形状であるが、主走査方向の端部でピーク値が低くなっていることと、主走査方向、副走査方向のそれぞれで、広がり幅が異なっている。
【００７３】
ここで、添字ｃ＝ｒ、ｇ、ｂは、ＲＧＢのカラーチャンネルに対応する添字である。ｘは、注目画素の副走査方向位置、ｉ＝−Ｎi〜Ｎi、ｊ＝−Ｎj〜Ｎjは、それぞれ主走査方向、副走査方向の画素に対応する添字である。そして、注目画素から（ｉ、ｊ）画素離れた位置に可算される注目画素の寄与率として事前の実験に基づいてモデル化されている。
【００７４】
スキャナ補正部では、主走査位置ｘに対応する入力画素値『ｒ、ｇ、ｂ』に対して、このφr（ｘ；ｉ、ｊ）、φg（ｘ；ｉ、ｊ）、φb（ｘ；ｉ、ｊ）をそれぞれ畳み込むことによって測色画像に対するフレアの影響が可算される。
【００７５】
上述のように、フレア光によるぼやけ関数を測色手段における測色位置の関数として備え、測色画像に畳み込んだ後、測色領域の値を抽出することにより、演算処理に多くのメモリと処理時間を必要とするフレア光の影響補正が、出力画像の予測値として予め保持されるため、印刷ジョブを実行しながらの実時間フィードバックが実現される。
【００７６】
また、上述のように、スキャナ補正部２５が、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３により予測される表色値をＬａｂスキャナ色変換１４により変換したスキャナ２７等における表色値に、入力画像情報における色の配置に起因して発生するスキャナ２７等における測色誤差を加えることにより補正し、スキャナ色Ｌａｂ変換１５が、スキャナ補正部２５により補正されたＬａｂスキャナ色変換１４による変換後のスキャナ２７等における表色値をプリンタエンジン４に依存しない表色値に再変換することにより、印刷予測値として、スキャナ２７等で読み込まれる画像データそのものがシミュレートされるため、スキャナ２７等でモニタされる色と目標とされる予測色の対応確認が容易となる。
【００７７】
つまり、本実施形態によれば、スキャナ等の測色装置固有の定常的な誤差や、画像データの配色に依存する測定誤差、特にフレアによって測色装置でモニタされる色と目標とされる予測色の対応が取れなくなることを回避することができる。さらに、本実施形態では測色装置の誤差が測色装置上の場所によって異なる場合にも適正な補正を行えるようにしている。これにより、簡易な測色装置でも適切なフィードバック制御が可能となるため、装置コストを低減することができる。
【００７８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態における画像処理システムについて説明する。まず、本実施形態の前提となる技術背景について説明する。本実施形態は、上述した第１実施形態と異なり、画像処理部、プリンタエンジン、及び測色誤差を補正する機構をそれぞれ別筐体のＰＣ上のソフトウェアと拡張ボードで構成するものとする。画像処理部を独立に別体として構成することにより、以下のようにシステム構成上の負荷を軽減することができる。
【００７９】
画像処理装置には、原稿データを印刷装置が扱う基本原色で構成されるビットマップデータに展開するＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が含まれている。また、大量印刷を前提とするデジタル印刷システムにおいて、画像処理装置は印刷装置本体とは別体で提供される。これは、ＲＩＰを分けるシステム構成とすることにより、同一印刷装置に対して、複数の異なる開発元によるＲＩＰを顧客要求に応じて選択可能とすることが求められるためである。
【００８０】
このような場合、上述したフィードバック制御を開発元の異なる複数のＲＩＰごとに行うことは、システム構成上の負荷を著しく増大させてしまう。そこで、以下で説明する本実施形態では、画像処理部を、プリンタエンジン及び測色誤差を補正する機構とは別体で構成することで、フィードバック制御を画像処理部に対して行わないようなシステム構成とするものである。
【００８１】
本実施形態のようなシステム構成とすることにより、上述したシステム構成上の負荷を軽減するとともに、単一プロセスだけでなく、拠点の異なる多地点での分散印刷や追い刷りなどでの一貫性を含めた、色再現安定化によるキャリブレーション負荷を低減することもできる。さらに、本実施形態では、フィードバック制御対象がＴＲＣに限定されないため、例えば、特定の用紙に対応するプロファイルの流用可能範囲を拡大でき、柔軟なプロファイル運用が可能となる。
【００８２】
以下に、本実施形態における画像処理システム８０の概略構成について図５及び図６を参照して説明する。以下では、上述した第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明するものとする。
【００８３】
本実施形態における画像処理システム８０は、画像処理部８１と本体ユニット群８２で構成されている。本体ユニット群８２は、プリンタエンジン４と、画像検査部５と、エンジン制御部９と、色調制御部２８と、階調処理部３１を含み構成されている。本実施形態では、画像処理部８１が、これら本体ユニット群８２とは別体のＰＣ上のソフトウェアと拡張ボードで構成され、本体ユニット群８２に対して交換可能なシステム構成となっている。
【００８４】
画像処理部８１は、入力画像情報の色空間を、予め設定された出力デバイスの色再現特性記述パラメータに基づいて、プリンタエンジン４の基本色空間に対応づける色空間変換手段を有する。また、画像処理部８１は、入力画像情報をプリンタエンジン４の基本色で構成された画素配列に展開する。
【００８５】
画像検査部５は、プリンタエンジン４からの出力画像を再び電子データとして読込む。また、画像検査部５は、プリンタエンジン４による出力画像から色調変動を検出する画像検査手段として機能する。階調処理部３１は、画像処理部８１で展開された画素配列をプリンタエンジン４で出力可能な階調数に変換する。階調処理部３１は、画素をさらにプリンタエンジン４で表現可能な階調数に減段し、最終的にプリンタエンジン４により用紙上に出力画像６が形成される。階調処理部３１は、プリンタエンジン４からの出力画像の濃度特性を、予め設定された階調補正パラメータに基づいて基準化するための階調補正部１６を備える。また、階調処理部３１は、２種以上の基本色の色調を色調補正パラメータに基づいて補正する機能を備える。
【００８６】
色調制御部２８は、画像検査部５からの読み込みデータと、画像処理部８１により展開された画素配列の比較に基づいて、階調補正部１６の階調補正パラメータを補正する。色調制御部２８は、画像検査部５により検出された色調変動に応じて決定された色調補正パラメータをプリンタエンジン４に送出する。色調制御部２８は、画像検査部５で検出された画像から出力画像の色調変動として、例えば濃度変動、色相変動などを検出し、階調処理部３１に対して補正パラメータを与える。
【００８７】
画像処理部８１は、入力画像情報の色空間を、予め設定された出力デバイスの色再現特性記述パラメータに基づいて、プリンタエンジン４の基本色空間に対応づける色空間変換手段としてのＬａｂＣＭＹＫ変換１１を有する画像処理手段として機能する。また、画像処理部８１は、入力画像情報に対して、色差判定に適した測色領域を抽出する抽出手段としてのカラープロファイルと、抽出手段により抽出された、測色領域を保持する測色領域保持手段としての記憶装置２２を備える。
【００８８】
なお、印刷作業の開始に先立って選択された適切なカラープロファイルとしての例えば用紙プロファイルは、サーバ７からダウンロードして画像処理部３及び色調制御部２８の双方に設定される。
【００８９】
画像検査部５は、記憶装置２２に保持された測色領域に対応する記録媒体上に形成された出力画像上の測色値を測色する測色手段としてのスキャナ２７を備える。画像検査部５は、プリンタエンジン４からの出力画像をスキャンし、目標となる再現色からのずれが最小となるように、エンジン制御部９や階調処理部３１のパラメータを補正することで、出力画像の再現色を安定化させる。
【００９０】
色調制御部２８は、プリンタエンジン４の出力色をプリンタエンジン４に依存しない表色値として予測する色予測手段としてのＣＭＹＫＬａｂ変換１３を備える。また、色調制御部２８は、入力画像情報における色の配置に起因して発生するスキャナ２７における測色誤差をＣＭＹＫＬａｂ変換１３により予測された表色値に加えることにより測色値を補正する測色誤差補正手段としてのスキャナ補正部２５を備える。
【００９１】
階調処理部３１は、記憶装置２２に保持された測色領域について、スキャナ２７による測色値をプリンタエンジン４に依存しない表色値に変換した表色値と、ＣＭＹＫＬａｂ変換１３により予測された表色値をスキャナ補正部２５により補正した測色値との誤差を、所定の関数に基づいて最小化するよう色調補正パラメータを補正する。
【００９２】
階調処理部３１は、色調制御部２８により送出される混色補正パラメータに基づいて２種以上の基本色の混色比率を補正する混色補正手段としての混色補正部２４を備える。混色補正パラメータは色調補正量決定部１９０にて決定される。
【００９３】
なお、ＴＲＣ補正量の決定については第１実施形態と同様であるが、それに先立って、色調補正量決定部１９０で検出されたＣＭＹＫ基本色のベタ濃度変動分については、エンジン制御部９を介してプリンタエンジン４の印写条件としての例えば現像バイアスやレーザー出力を制御することで補正されているものとする。
【００９４】
次に、混色補正部２４の詳細について説明する。混色補正部２４は、ＣＭＹＫ入力ＣＭＹＫ出力の色変換ユニットであり、色調補正量決定部１９から与えられる混色補正パラメータに従って、最終的な出力画像の再現色を安定に保つよう補正する。
【００９５】
混色補正部２４への混色補正パラメータの決定方法について説明する。混色補正部２４は、階調補正部１６による補正残差である色重ねに伴う特性変化分を補正するだけなので補正量は微小である。ここでは、混色補正は次式による簡易な線形補正を想定する。
【００９６】
【数３】
2015111804.tif 000005
【００９７】
【数４】
2015111804.tif 000006
【００９８】
ここで、右辺の各Ｍｊ（ｊ＝１、２、３）は、予め実験的に求めておく混色に起因する変動自由度を最良近似する４×４実行列であり、λｉは混色補正パラメータとなる実数である。この混色補正パラメータに関しても、上述第１実施形態と同様のアルゴリズムで補正されたＴＲＣを前提として、（ｉ＝１、２、．．．Ｎ）を最小化するパラメータとして混色補正パラメータλｉ（ｉ＝１、２、３）が決定される。
【００９９】
なお、上記補正が良好に作用するためには、後段の階調補正部１６による近似残差、例えば単色補正残差が十分に線形化されていることが望ましい。これには、予め階調補正部１６の階調補正パラメータに、近似残差が線形に近くなる階調特性を組み込んでおくと良い。また、上記では一例として、混色補正パラメータを３つとしているが、より多くのパラメータを用いても同様である。
【０１００】
さらに、単色補正残差の非線形性が強く、線形近似での混色補正で十分な補正精度が得られない場合には、ｃ、ｍ、ｙ、ｋの値の範囲で近似パラメータを切り換える区分的補正や、多次元ＬＵＴを利用した混色補正も可能である。
【０１０１】
最後に、副走査方向の濃度周期変動の補正について図５を参照して説明する。本実施形態では、色調制御部２８はプリンタエンジン４が有する回転部品の同期信号に基づいて色調補正パラメータを算出する。
【０１０２】
第１実施形態における図３の現像ユニット６０ｋを例とした場合、感光体ドラム５０ｋに僅かでも偏心があると、この感光体ドラム５０ｋの回転周期に同期した印刷濃度の周期変動、例えば印刷むらが発生する。このような印刷むらがある場合、測色領域のサンプリング関係との関係で、ページ間に渡る濃度変動が正しく検出されないことがある。
【０１０３】
これについて図７を参照して説明する。図７は、横軸に５ページに渡る印刷出力の副走査位置を、１ページ目の書き出しを基準として、実際には印刷されない紙間も含めて一つの座標軸に表した図である。縦軸は濃度を表している。
【０１０４】
副走査方向の濃度変動の特徴は、破線で示したような数ページ間にまたがる緩やかな濃度のドリフト上に、実践で示したような周期変動と、その上に重畳されたランダムな変動からなる。このような、数ｃｍから数十ｃｍの周期変動は、しばしば感光体ドラム５０や現像ローラ５４に同期して生じる。
【０１０５】
図５に示すように、▽印で示した濃度変動の周期と、上向きの矢印で示したサンプリングの周期が微妙にずれている。このため、●印で示した測色値から推定される一点鎖線で示すドリフト量が、破線で示す実際のドリフト量よりも過剰に評価されてしまうことになる。
【０１０６】
これを回避するため、本実施形態では、プリンタエンジン４で最も周期変動に寄与する部品、仮に感光体ドラムがそうであった場合、予め周期変動振幅を求めておく。そして、感光体ドラム５０ｋの端部に設けられた回転検出器５７からの同期信号に基づいて、色調補正量決定部１９０での色差比較において、周期変動誤差を補正すればよい。
【０１０７】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上述した本実施形態の画像処理装置における各処理を、ハードウェア、又は、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。
【０１０８】
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１    ユーザＰＣ
２    ネットワーク
３、８１    画像処理部
４    プリンタエンジン
５    画像検査部
６    出力画像
７    サーバ
８    画像処理装置
９    エンジン制御部
１０    原稿色Ｌａｂ変換
１１    ＬａｂＣＭＹＫ変換
１２    ユーザ階調変換
１３    ＣＭＹＫＬａｂ変換
１４    Ｌａｂスキャナ色変換
１５、１８    スキャナ色Ｌａｂ変換
１６    階調補正部
１７    階調処理手段
１９    ＴＲＣ補正量決定部
２０    プリンタ色域圧縮部
２１    測色値予測モデル部
２２    記憶装置
２３    画像形成部
２４    混色補正部
２７    スキャナ
２８    色調制御部
３１    階調処理部
５０    感光体ドラム
５１    クリーニングローラ
５２    帯電器
５３    レーザユニット
５４    現像ローラ
５５    レーザビーム
５６    定着器
５７    回転検出器
５９    用紙搬送パス
６０    現像ユニット
６１    中間転写ベルト
８０    画像処理システム
８２    本体ユニット群
１９０    色調補正量決定部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１０】
【特許文献１】特開２０１２−０７０３６０号公報
【特許文献２】特開平１０−１１２７９９号公報
【特許文献３】特開２０１１−７８００７号公報
【図１】
2015111804.tif 000007
【図２】
2015111804.tif 000008
【図３】
2015111804.tif 000009
【図４】
2015111804.tif 000010
【図５】
2015111804.tif 000011
【図６】
2015111804.tif 000012
【図７】
2015111804.tif 000013