(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに対してディザ法を用いた階調再現処理を行う階調再現処理部と、画像データに応じた画像を記録材上に形成する画像形成部とを備えた画像形成装置であって、
予め設定された画質特性解析用パターンの画像データであって面積階調への変換処理が施されていない画像データに応じて上記画像形成部が記録材上に形成した画像を画像読取手段によって読み取って得られた画質解析用画像データを取得する画像入力部と、
空間周波数特性が異なる複数のディザパターン群を記憶したディザパターン記憶部と、
上記階調再現処理に用いるディザパターンを調整することにより上記画像形成部によって記録材上に形成される画像の画質調整を行う画質調整部とを備え、
上記画質特性解析用パターンは階調レベルの異なる複数のパッチ画像を含んでおり、
上記ディザパターン群は異なる階調レベルに対応する複数のディザパターンを含んでおり、
上記画質調整部は、
上記画質解析用画像データに含まれる各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出し、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを示す指標を算出し、上記階調再現処理に用いるディザパターン群を画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも上記指標が低くなるディザパターン群に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記指標は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致度を上記ディザパターン群毎に累計した累計値であり、
上記画質調整部は、上記ディザパターン記憶部に記憶されているディザパターン群のうち上記累計値が画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも低くなるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記指標は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致度であり、
上記画質調整部は、
上記各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンのうち、上記一致度が最も低いディザパターンを当該階調レベルについての最適ディザパターンとして選択し、
階調レベル毎の最適ディザパターンを組み合わせて得られるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記ディザパターン記憶部は、異なるディザパターン群に含まれるディザパターン同士の組み合わせを不可とする条件を記憶しており、
上記画質調整部は、階調レベル毎の最適ディザパターンの中に他のディザパターン群に含まれるディザパターンとの組み合わせが不可であるディザパターンが存在する場合には、上記ディザパターン記憶部に記憶されているディザパターン群のうち上記一致度を上記ディザパターン群毎に累計した累計値が画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも低くなるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として選択することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記一致度は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度との周波数毎の積を積分した積分値であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記一致度は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度との周波数毎の積に当該各周波数に応じた視覚伝達係数を乗じた値を積分した積分値であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記画像読取手段を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記画像入力部は、当該画像形成装置に対して通信可能に接続される他の装置、または当該画像形成装置に対して着脱可能に装着される記録媒体から上記画質解析用画像データを取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記ディザパターン記憶部は、上記各ディザパターン群に含まれる各ディザパターンの画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出した結果を記憶していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
上記画質調整部は、上記各ディザパターン群に含まれる各ディザパターンの画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像データに対してディザ法を用いた階調再現処理を行う階調再現処理部と、画像データに応じた画像を記録材上に形成する画像形成部とを備えた画像形成装置における画質調整方法であって、
上記画像形成装置は、空間周波数特性が異なる複数のディザパターン群を記憶したディザパターン記憶部を備えており、上記ディザパターン群は異なる階調レベルに対応する複数のディザパターンを含んでおり、
予め設定された階調レベルの異なる複数のパッチ画像を含む画質特性解析用パターンの画像データであって面積階調への変換処理が施されていない画像データに応じた画像を上記画像形成部により記録材上に形成する工程と、
上記画像形成部により記録材上に形成された上記画質特性解析用パターンの画像を画像読取手段で読み取って画質解析用画像データを取得する工程と、
上記画質解析用画像データに含まれる各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出する工程と、
上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを示す指標を算出する工程と、
上記階調再現処理に用いるディザパターン群を画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも上記指標が低くなるディザパターン群に設定する工程とを含むことを特徴とする画質調整方法。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置を動作させるプログラムであって、コンピュータを上記画質調整部として機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムを記録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、ディザ法を用いて階調再現処理を行う画像形成装置、上記画像形成装置における画質調整方法、プログラムおよびその記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像データに応じた画像を記録材上に形成する画像形成装置においては、現像処理、転写処理、定着処理等の種々の画像形成プロセス、用紙給排紙時の搬送ガタツキ、スキャナの駆動ブレ等の様々な要因により、記録材上に形成される画像に、バンディング（画像のハーフトーン部に出現する帯状の濃度ムラ）や濃度ムラ等の周期性を有する画質不良が現れる場合があることが知られている。
【０００３】
また、この種の画質不良は、画像処理技術によって軽減可能であることが知られている。例えば、電子写真方式で一般に使われるディザ法（中間調ディザ法式）を用いた階調再現処理を行う場合、ディザパターンの最適化によって画質を改善できることが知られている。
【０００４】
また、周期性を有する画質不良の解析には、一般に空間周波数解析が有効な手段として知られている。例えば、特許文献１には、原稿を読み取って取得したＲ、Ｇ、Ｂ各色の読み取り信号値の離散フーリエ解析の結果に基づいて平滑化処理を行い、スキャンモアレ（スキャナで読み込む原稿に起因するモアレ）を低減する手法が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２６３３７２号公報（平成４年９月１８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、スキャンモアレについてはある程度の画質改善効果が得られるものの、他の原因に起因する画質不良については十分に軽減できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成装置によって記録材上に形成される画像に周期性の画質不良が生じることをより適切に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、画像データに対してディザ法を用いた階調再現処理を行う階調再現処理部と、画像データに応じた画像を記録材上に形成する画像形成部とを備えた画像形成装置であって、予め設定された画質特性解析用パターンの画像データであって面積階調への変換処理が施されていない画像データに応じた画像を上記画像形成部により記録材上に形成した結果を画像読取手段によって読み取って得られた画質解析用画像データを取得する画像入力部と、空間周波数特性が異なる複数のディザパターン群を記憶したディザパターン記憶部と、上記階調再現処理に用いるディザパターンを調整することにより上記画像形成部によって記録材上に形成される画像の画質調整を行う画質調整部とを備え、上記画質特性解析用パターンは階調レベルの異なる複数のパッチ画像を含んでおり、上記ディザパターン群は異なる階調レベルに対応する複数のディザパターンを含んでおり、上記画質調整部は、上記画質解析用画像データに含まれる各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出し、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを示す指標を算出し、上記階調再現処理に用いるディザパターン群を画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも上記指標が低くなるディザパターン群に設定することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の画像処理方法は、画像データに対してディザ法を用いた階調再現処理を行う階調再現処理部と、画像データに応じた画像を記録材上に形成する画像形成部とを備えた画像形成装置における画質調整方法であって、上記画像形成装置は、空間周波数特性が異なる複数のディザパターン群を記憶したディザパターン記憶部を備えており、上記ディザパターン群は異なる階調レベルに対応する複数のディザパターンを含んでおり、予め設定された階調レベルの異なる複数のパッチ画像を含む画質特性解析用パターンの画像データであって面積階調への変換処理が施されていない画像データに応じた画像を上記画像形成部により記録材上に形成する工程と、上記画像形成部により記録材上に形成された上記画質特性解析用パターンの画像を画像読取手段で読み取って画質解析用画像データを取得する工程と、上記画質解析用画像データに含まれる各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出する工程と、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを示す指標を算出する工程と、上記階調再現処理に用いるディザパターン群を画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも上記指標が低くなるディザパターン群に設定する工程とを含むことを特徴としている。
【００１０】
上記の画像処理方法および画質調整方法によれば、上記画質解析用画像データに含まれる各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出し、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを示す指標を算出し、上記階調再現処理に用いるディザパターン群を画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも上記指標が低くなるディザパターン群に設定する。
【００１１】
これにより、ディザ法による階調再現処理を行った画像データに応じた画像を記録材上に形成する際に画像出力部の出力特性に応じて記録材上に形成される画像に現れる空間周波数毎の信号強度の分布特性に対する空間周波数毎の信号強度の分布特性の一致度が低いディザパターンを用いて階調再現処理を行うことができる。したがって、濃度ムラやバンディング等の周期性の画質不良を低減し、高品質な階調再現処理を行うことができる。
【００１２】
また、上記指標は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致度を上記ディザパターン群毎に累計した累計値であり、上記画質調整部は、上記ディザパターン記憶部に記憶されているディザパターン群のうち上記累計値が画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも低くなるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として選択する構成としてもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、ディザパターン記憶部に記憶されているディザパターン群のうち画質調整前よりも画像出力部の出力特性に応じて記録材上に形成される画像に現れる空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致度の累計値が低いディザパターン群を用いて階調再現処理を行えるので、濃度ムラやバンディング等の周期性の画質不良を適切に低減できる。また、予め記憶しているディザパターン群を用いて階調再現処理を行うので、隣接する階調レベル同士の間でトーンギャップが生じることを防止し、滑らかな階調再現処理を行うことができる。
【００１４】
また、上記指標は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致度であり、上記画質調整部は、上記各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンのうち、上記一致度が最も低いディザパターンを当該階調レベルについての最適ディザパターンとして選択し、階調レベル毎の最適ディザパターンを組み合わせて得られるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として設定する構成としてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、階調レベルに応じて最適なディザパターンの周波数特性が異なる場合であっても、各階調レベルに応じた最適なディザパターンを用いて階調再現処理を行うことができる。
【００１６】
また、上記ディザパターン記憶部は、異なるディザパターン群に含まれるディザパターン同士の組み合わせを不可とする条件を記憶しており、上記画質調整部は、階調レベル毎の最適ディザパターンの中に他のディザパターン群に含まれるディザパターンとの組み合わせが不可であるディザパターンが存在する場合には、上記ディザパターン記憶部に記憶されているディザパターン群のうち上記一致度を上記ディザパターン群毎に累計した累計値が画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも低くなるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として選択する構成としてもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、階調レベル毎の最適ディザパターンの中に他のディザパターン群に含まれるディザパターンとの組み合わせが不可であるディザパターンが含まれていない場合には階調レベル毎の最適ディザパターンを組み合わせて得られるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として設定し、組み合わせが不可であるディザパターンが含まれている場合には上記ディザパターン記憶部に記憶されているディザパターン群のうち上記一致度を上記ディザパターン群毎に累計した累計値が画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも低くなるディザパターン群を上記階調再現処理に用いるディザパターン群として選択することができる。これにより、隣接する階調レベル同士の間でトーンギャップが生じることがない滑らかな階調再現処理を行うとともに、階調レベルに応じて最適なディザパターンの周波数特性が異なる場合であっても各階調レベルに応じた最適なディザパターンを用いて階調再現処理を行うことができる。
【００１８】
また、上記一致度は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度との周波数毎の積を積分した積分値であってもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを適切に評価することができ、周期性の画質不良を適切に低減することができる。
【００２０】
また、上記一致度は、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度との周波数毎の積に当該各周波数に応じた視覚伝達係数を乗じた値を積分した積分値であってもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを適切に評価することができる。また、人間の視覚特性によりノイズとして認識されやすい周波数の重みを高くして評価することができる。これにより、周期性の画質不良が視認されることをより適切に防止することができる。
【００２２】
また、上記画像読取手段は上記画像形成装置に備えられていてもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、画像読取手段と画像形成部とを有する画像形成装置において、画像形成部の特性に起因する周期性の画質不良を防止するとともに、画像読取手段に起因する周期性の画質不良についても防止することができる。
【００２４】
また、上記画像入力部は、当該画像形成装置に対して通信可能に接続される他の装置、または当該画像形成装置に対して着脱可能に装着される記録媒体から上記画質解析用画像データを取得する構成であってもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、画像読取手段を備えない画像形成装置であっても周期性の画質不良を低減するための画質調整処理を行うことができる。また、画像読取手段を備えた画像形成装置においても、画像形成部の特性に起因する周期性の画質不良を低減できる。
【００２６】
また、上記ディザパターン記憶部は、上記各ディザパターン群に含まれる各ディザパターンの画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出した結果を記憶している構成としてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、上記ディザパターン記憶部に記憶している上記各ディザパターン群に含まれる各ディザパターンの画像データについて空間周波数毎の信号強度を算出した結果をディザパターン記憶部に記憶している。したがって、当該結果に基づいて、周期性の画質不良を低減するための画質調整処理を行うことができる。また、画質調整処理を行う際に、各ディザパターンの画像データに対して空間周波数毎の信号強度を算出する処理を行う必要がないので、画質調整処理を簡略化するとともに、処理に要する時間を低減できる。
【００２８】
また、上記画質調整部は、上記各ディザパターン群に含まれる各ディザパターンの画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出する構成としてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、上記画質調整部が各ディザパターンの画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出し、その結果に基づいて周期性の画質不良を低減するための画質調整処理を行うことができる。また、ディザパターン記憶部に各ディザパターンの画像データについての空間周波数毎の信号強度を算出した結果を記憶させておく必要がないので、ディザパターン記憶部に要求される記憶容量を低減できる。
【００３０】
なお、上記画像形成装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画質調整部として動作させることにより、上記画像形成装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明の画像形成装置および画質調整方法は、上記画質解析用画像データに含まれる各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出し、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを示す指標を算出し、上記階調再現処理に用いるディザパターン群を画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも上記指標が低くなるディザパターン群に設定する。
【００３２】
これにより、濃度ムラやバンディング等の周期性の画質不良を低減し、高品質な階調再現処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における画質調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図１に示した画像形成装置における画質調整処理で用いられる画質特性解析用パターンの一例を示す説明図である。
【図４】（ａ）は画質特性解析用パターンに含まれるパッチ画像の一例を示す説明図である。（ｂ）は（ａ）に示したパッチ画像の信号値を主走査方向の座標毎に副走査方向について合計した結果をプロットした結果を示すグラフである。（ｃ）は（ｂ）をＦＦＴ（fast Fourier transform；高速フーリエ変換）変換した結果を示すグラフである。
【図５】（ａ）はディザ処理前の濃度変調されたモノクロの階調パターンの例を示す説明図である。（ｂ）および（ｃ）は、（ａ）に示した各階調パターンを互いに異なるディザパターン群に属するディザパターンを用いてディザ処理した結果を示す説明図である。
【図６】（ａ）はディザ処理前の多色階調パターンの例を示す説明図である。（ｂ）は（ａ）に示した各階調パターンに対して当該各階調パターンに対応する色のディザパターンを適用してディザ処理した結果を示している。（ｃ）は（ａ）に示したディザ処理後の階調パターンをグレースケールに変換した結果を示している。
【図７】同じ階調レベルに対応する複数のディザパターンと、各ディザパターンの信号値を主走査方向の座標毎に副走査方向について合計した結果をプロットした結果を示すグラフ、および上記グラフをＦＦＴ変換した結果を示すグラフを示す説明図である。
【図８】図４（ｃ）に示したパッチ画像の周波数変換結果と図７に示した各ディザパターンの周波数変換結果との空間周波数毎の積を示すグラフである。
【図９】（ａ）は最適化ディザパターン群の生成方法を示す説明図である。（ｂ）は異なるディザパターン群のディザパターンを組み合わせることによってトーンギャップが発生する場合の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の一実施形態について説明する。
【００３５】
（１−１．画像形成装置１００の構成）
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の概略構成を示す説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、画像入力装置２００、画像処理装置３００、画像出力装置４００、操作パネル５００、制御部６００、および画質特性解析用パターン記憶部７００を備えている。
【００３６】
画像入力装置２００は、原稿の画像を読み取って画像データ（原稿画像データ）を生成するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device ）ラインセンサなどの光学情報を電気信号に変換するデバイス（光電変換手段）を備えたスキャナ部より構成されている。本実施形態では、画像入力装置２００は、原稿からの反射光像を、ＲＧＢ（Ｒ：赤・Ｇ：緑・Ｂ：青）のアナログ信号として画像処理装置３００に出力する。なお、画像入力装置２００が、ネットワークを介して接続された他の装置から受信した画像データ、あるいは画像形成装置１００に対して着脱可能に装着される各種記憶媒体または画像形成装置１００に備えられる記憶部から読み出した画像データを画像処理装置３００に出力するようにしてもよい。
【００３７】
画像処理装置３００は、画像入力装置２００から入力された画像データに種々の画像処理を施して得られるＣＭＹＫの画像データを画像出力装置４００に出力するものである。
【００３８】
具体的には、画像処理装置３００は、図１に示したように、Ａ／Ｄ変換部１０、シェーディング補正部１１、原稿種別自動判定部１２、入力階調補正部１３、領域分離処理部１４、色補正・黒生成部１５、空間フィルタ処理部１６、出力階調補正部１７、階調再現処理部（中間調生成部）１８、ディザパターン記憶部１９、画質調整部２２および画質特性解析用パターン記憶部７００を備えている。また、画質調整部２２は、画質解析部２０およびディザパターン最適化部２１を備えている。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換部１０は、画像入力装置２００から入力されたＲＧＢのアナログ信号をデジタル信号に変換してシェーディング補正部１１に出力する。
【００４０】
シェーディング補正部１１は、Ａ／Ｄ変換部１０から送られてきたデジタルのＲＧＢ信号に対して、画像入力装置２００の照明系、結像系、撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施し、原稿種別自動判定部１２に出力する。
【００４１】
原稿種別自動判定部１２は、シェーディング補正部１１から入力されたＲＧＢ信号（ＲＧＢの反射率信号）に基づいて、入力された原稿画像が、文字原稿、写真原稿、あるいはそれらを組み合わせた文字／写真原稿のいずれであるか等、原稿種別の判別を行う。そして、原稿種別自動判定部１２は、シェーディング補正部１１から入力されたＲＧＢ信号、および原稿種別の判定結果を入力階調補正部１３に出力する。
【００４２】
入力階調補正部１３は、シェーディング補正部１１にて各種の歪みが取り除かれたＲＧＢ信号に対して、カラーバランスを整えると同時に、濃度信号など画像処理装置３００に採用されている画像処理システムの扱い易い信号に変換する処理を施す。また、入力階調補正部１３は、原稿種別自動判定部１２の判定結果に基づいて下地濃度の除去やコントラストなどの画質調整処理を行う。そして、入力階調補正部１３は、上記処理を施したＲＧＢ信号を領域分離処理部１４に出力する。
【００４３】
領域分離処理部１４は、原稿種別自動判定部１２の判定結果に基づいて各画素を画素ごとに文字、網点、写真領域の何れかに分離し、各画素がどの領域に属しているかを示す領域識別信号を、色補正・黒生成部１５、空間フィルタ処理部１６、および階調再現処理部１８に出力する。また、領域分離処理部１４は、入力階調補正部１３から入力されたＲＧＢ信号をそのまま色補正・黒生成部１５に出力する。色補正・黒生成部１５、空間フィルタ処理部１６、および階調再現処理部１８では、入力された領域分離信号に基づいて、各領域に適した処理が行われる。領域分離処理の方法は特に限定されるものではなく、従来から公知の方法を用いることができる。
【００４４】
色補正・黒生成部１５は、領域分離処理部１４から入力されたＲＧＢ信号を、ＲＧＢ信号の補色であるＣＭＹ（Ｃ：シアン・Ｍ：マゼンタ・Ｙ：イエロー）信号に変換するとともに、色再現性を高める処理を行う。また、色補正・黒生成部１５は、色補正後のＣＭＹの３色信号から黒（Ｋ）信号を生成する黒生成、元のＣＭＹ信号から黒生成で得たＫ信号を差し引いて新たなＣＭＹ信号を生成する処理を行う。これにより、ＲＧＢの３色信号はＣＭＹＫの４色信号に変換される。色補正・黒生成部１５は、生成したＣＭＹＫ信号を空間フィルタ処理部１６に出力する。
【００４５】
空間フィルタ処理部１６は、色補正・黒生成部１５より入力されるＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域識別信号を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理（強調処理および／または平滑化処理）を行い、空間周波数特性を補正する。これにより、出力画像の先鋭度強調やモアレ改善を行う。また、空間フィルタ処理部１６は、空間フィルタ処理を施したＣＭＹＫ信号を出力階調補正部１７に出力する。
【００４６】
出力階調補正部１７は、空間フィルタ処理部１６から入力されたＣＭＹＫ信号に対し、画像出力装置４００の出力特性に応じて補正する出力γ補正処理を行い、出力γ補正処理後の画像データを階調再現処理部１８に出力する。
【００４７】
階調再現処理部１８は、出力階調補正部１７から入力されたＣＭＹＫの濃度信号を、ディザ法を用いて画像出力装置４００の特性値に応じた網点面積率（面積階調）に変換する出力階調補正処理を行うものである。
【００４８】
また、階調再現処理部１８は、出力階調補正処理を施した画像データを画像形成装置１００に備えられる画像記憶部（図示せず）に一旦記憶させる。この画像記憶部に記憶された画像データは、所定のタイミングで読み出されて画像出力装置４００に入力される。
【００４９】
ディザパターン記憶部１９は、周波数特性の異なる複数のディザパターン群（ドット配置アルゴリズムの異なる複数のディザパターン群）を記憶するメモリである。本実施形態では、１０種類のディザパターン群（集中型ディザパターン）がディザパターン記憶部１９に格納されている。また、各ディザパターン群には、異なる階調レベルに対応する複数（本実施形態では２５６階調分）のディザパターンが含まれている。ディザパターン記憶部１９の構成は特に限定されるものではないが、例えばＲＡＭなどの一時記憶メモリを用いることができる。
【００５０】
画質調整部２２は、階調再現処理部１８において行われるディザ法を用いた階調再現処理最適で用いられるディザパターン群を設定（調整）することにより、画像出力装置４００で出力される画像の画質調整を行うものであり、画質解析部２０とディザパターン最適化部２１とを備えている。
【００５１】
画質解析部２０は、後述する画質調整処理を行う場合に、画質特性解析用パターンを印字した結果をスキャナで読み取って得られた画像データにおける上記パターンに含まれる各パッチ画像の周波数解析、およびディザパターン記憶部１９に格納されている各ディザパターンの周波数解析を行う。また、画質解析部２０は、これらの解析結果をディザパターン最適化部２１に出力する。なお、各ディザパターンの周波数特性の解析結果をディザパターン記憶部１９に予め記憶しておいてもよく、その場合には画質解析部２０における各ディザパターンの周波数特性の解析を省略してもよい。
【００５２】
ディザパターン最適化部２１は、画質調整処理を行う場合、上記各パッチ画像の周波数解析結果と上記各ディザパターンの周波数解析結果とに基づいて、上記各パッチ画像の階調レベルに対応する最適なディザパターン群を階調再現処理部１８におけるその後の階調再現処理で用いるディザパターン群として設定する。なお、ディザパターン最適化部２１は、ディザパターン記憶部１９に記憶されているディザパターン群の中のうちのいずれかを階調再現処理に用いるディザパターン群として選択するか、あるいは、ディザパターン記憶部１９に記憶されている複数のディザパターン群から階調レベル毎に最適なディザパターンを抽出して組み合わせる（合成する）ことによって生成したディザパターン群を階調再現処理に用いるディザパターン群として設定する。そして、ディザパターン最適化部２１は、階調再現処理で用いるディザパターン群として設定したディザパターン群、あるいはそれを特定するための情報をディザパターン記憶部１９に記憶させる。
【００５３】
また、ディザパターン最適化部２１は、通常の画像形成処理を行う場合、画像形成を行う画像データの階調レベルに対応する最適なディザパターンをディザパターン記憶部１９から読み出して階調再現処理部１８に伝達する。あるいは、階調再現処理部１８が画像形成を行う画像データの階調レベルに対応する最適なディザパターンをディザパターン記憶部１９から直接読み出すようにしてもよい。
【００５４】
画像出力装置（画像出力部）４００は、画像処理装置３００から入力された画像データを記録材（例えば紙等）上に出力するものである。画像出力装置４００の構成は特に限定されるものではなく、例えば、電子写真方式あるいはインクジェット方式を用いた画像出力装置を用いることができる。
【００５５】
操作パネル５００は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示部と設定ボタンなどからなる操作入力部により構成されている（いずれも図示せず）。そして、操作パネル５００は、制御部６００の指示に応じた情報を上記表示部に表示するとともに、上記操作入力部を介してユーザから入力される情報を制御部６００に伝達する。なお、操作パネル５００として表示部と操作入力部とが一体化されたタッチパネルを用いてもよい。
【００５６】
制御部６００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなり、図示しないＲＯＭ等に格納されたプログラムや各種データ、操作パネル５００から入力される情報、画像入力装置２００および画像出力装置４００に備えられる各種センサの検知結果等に基づいて、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。
【００５７】
画質特性解析用パターン記憶部７００は、後述する画質調整処理を行う場合に用いる画質特性解析用パターンの画像データを記憶している。画質特性解析用パターンは、ＲＧＢ信号値（Ｒ；赤、Ｇ；緑、Ｂ；青）で色指定された、階調レベルが互いに異なる複数のパッチ画像を含んでいる。本実施形態では、各パッチ画像は主走査方向および副走査方向の座標が予め指定された矩形形状からなり、各パッチ画像のサイズは１０２４画素×１０２４画素（４３ｍｍ×４３ｍｍ）に設定されている。
【００５８】
なお、画質特性解析用パターンは、後述する周波数解析に使用できるものであればよく、各パッチ画像の色、および各パッチ画像のレイアウトは特に限定されるものではない。ただし、濃度（階調レベル）の異なる多数のパッチ画像を含むことが好ましく、２次色（ＲＧＢのうちの２色の組み合わせによって表現される色）、および３次色（ＲＧＢ３色の組み合わせによって表現される色）のパッチ画像を含むことがより好ましい。また、各パッチ画像のサイズは、画像出力装置４００のバンディング等の周期ムラを反映させることができる程度の大きさを有していればよく、特に限定されるものではないが、周期ムラを確実に反映させるためには大きいほどよい。
【００５９】
また、本実施形態では、画質調整処理を行う場合には画質特性解析用パターンが画像入力装置２００を介して画像処理装置３００に入力されるようになっているが、これに限るものではない。例えば、画質特性解析用パターン記憶部７００から画像処理装置３００に直接入力するようにしてもよい。また、画質特性解析用パターン記憶部７００を画像処理装置３００の内部に設けてもよい。また、画質特性解析用パターン記憶部７００は、画像形成装置１００に対して着脱可能に装着されるものであってもよく、画像形成装置１００に対して通信可能に接続される他の装置に備えられるものであってもよい。この場合、画像入力装置２００（画像入力部）、あるいは画像処理装置３００に備えられる画像取得部（画像入力部）が、画質特性解析用パターン記憶部７００、あるいは画質特性解析用パターン記憶部７００を備えた装置から画質特性解析用パターンを取得する。また、本実施形態では、画質特性解析用パターンとしてＲＧＢ信号からなる画像データを記憶させておくものとしているが、これに限らず、例えばＲＧＢを反転させたＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の信号からなる画像データを記憶させておいてもよい。
【００６０】
（１−２．画質調整処理）
次に、画像形成装置１００において行われる画質調整処理について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、この画質調整処理は、画像形成装置１００の製造時、出荷時、サービスマンによる調整時、あるいは、画像形成装置１００の構成ユニット、部品、消耗品の交換等により画像形成装置１００の出力特性が変化する時などに必要に応じて適宜行われる。
【００６１】
図２に示すように、まず、制御部６００は、画像処理装置３００に画質特性解析用パターンを読み込ませる（Ｓ１）。具体的には、画像入力装置２００を制御して画質特性解析用パターン記憶部７００から画質特性解析用パターンを読み出させ、読み出した画質特性解析用パターンに補正等を施すことなくそのまま画像処理装置３００に出力させる。Ａ／Ｄ変換部１０、シェーディング補正部１１、原稿種別自動判定部１２、入力階調補正部１３、および領域分離処理部１４では画質特性解析用パターンに対する処理は行われず、画質特性解析用パターンはこれら各部を通過（スルー）して色補正・黒生成部１５に入力される。
【００６２】
次に、制御部６００は、色補正・黒生成部１５を制御し、ＲＧＢ信号からなる画質特性解析用パターンの画像データをＣＭＹＫの画像データに変換させ（Ｓ２）、空間フィルタ処理部１６に出力する。空間フィルタ処理部１６は、色補正・黒生成部１５から入力された画質特性解析用パターンの画像データをそのまま出力階調補正部１７に出力（スルー）する。
【００６３】
なお、色補正・黒生成部１５は、通常の画像形成時には色補正テーブルおよび黒生成テーブルを用いて色変換処理を行うが、画質調整処理ではこれらの補正テーブルを用いずに画質特性解析用パターンの画像データを単純な信号反転方式（反転変換）により色変換処理する。具体的には、色補正・黒生成部１５は、Ｃ＝２５５−Ｒ、Ｍ＝２５５−Ｇ、Ｙ＝２５５−Ｂ、Ｋ＝０（ただしＲ＝Ｇ＝Ｂの場合はＫ＝２５５−Ｒ）に基づいて色変換処理を行う。
【００６４】
次に、制御部６００は、出力階調補正部１７を制御し、空間フィルタ処理部１６から入力される画質特性解析用パターンの画像データの階調を画像出力装置４００の特性に合わせて補正する出力階調補正処理を行わせる（Ｓ３）。ここでの出力階調補正処理は、通常の画像形成時と同様の処理でよい。
【００６５】
次に、制御部６００は、階調再現処理部１８を制御し、出力階調補正部１７から入力される画質特性解析用パターンの画像データに対して階調再現処理を行わせる（Ｓ４）。なお、階調再現処理部１８は、通常の画像形成時にはディザパターンを用いた面積階調への変換処理を行うが、画質調整処理では面積階調への変換を行わずに濃度変換処理を行う。すなわち、画質特性解析用パターンを用いて印字する画像（パッチ画像）は、画像出力装置４００のバンディングや濃度ムラ等の画質不良を解析するためのものであるが、ディザ、網点、誤差拡散等の面積変調方式で中間調処理（階調再現処理）すると、画質不良が軽減されてしまって後述する解析結果に反映されにくくなる。このため、Ｓ４の処理では、面積階調への変換処理は行わず、画像出力装置４００の出力特性を反映しやすい画素濃度変調方式による中間調処理を行う。
【００６６】
次に、制御部６００は、画像出力装置４００を制御し、階調再現処理部１８によって階調再現処理が施された画質特性解析用パターンを記録材上に印字（画像形成）させる（Ｓ５）。
【００６７】
図３は、記録材上に印字された画質特性解析用パターンの一例を示す説明図である。この図に示す例では、階調レベル（濃度レベル）の異なる３種類のパッチ画像群（低濃度（低階調レベル）のパッチ画像Ｐ１１〜Ｐ１７からなるパッチ画像群、中濃度（中階調レベル）のパッチ画像Ｐ２１〜Ｐ２７からなるパッチ画像群、および高濃度（高階調レベル）のパッチ画像Ｐ３１〜Ｐ３３からなるパッチ画像群）が形成されている。パッチ画像Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１は、Ｍ，Ｙの２色を重ね合わせた２次色のパッチ画像である。パッチ画像Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２は、Ｃ，Ｙの２色を重ね合わせた２次色のパッチ画像である。パッチ画像Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３は、Ｃ，Ｍの２色を重ね合わせた２次色のパッチ画像である。パッチ画像Ｐ１４，Ｐ２４，Ｐ３４は、Ｃの単色からなる１次色のパッチ画像である。パッチ画像Ｐ１５，Ｐ２５，Ｐ３５は、Ｍの単色からなる１次色のパッチ画像である。パッチ画像Ｐ１６，Ｐ２６，Ｐ３６は、Ｙの単色からなる１次色のパッチ画像である。パッチ画像Ｐ１７，Ｐ２７，Ｐ３７は、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色を重ね合わせた３次色のパッチ画像である。
【００６８】
次に、制御部６００は、画像入力装置２００を制御し、Ｓ５で記録材上に形成された画質特性解析用パターン（印字パターン）をスキャン（画像読取）させ、画質特性解析用パターンの画像データ（画質特性解析用画像データ）を取得させる（Ｓ６）。スキャンによって取得された画質特性解析用画像データは、画像処理装置３００に入力され、Ａ／Ｄ変換部１０、シェーディング補正部１１、原稿種別自動判定部１２、および入力階調補正部１３を介して（スルーして）領域分離処理部１４に入力される。
【００６９】
なお、本実施形態では記録材上に形成された画質特性解析用パターンを画像入力装置（画像読取手段）２００によってスキャンしているが、これに限らず、他のスキャナ（画像読取手段）で読み取った画像データを画像入力装置２００（画像入力部）あるいは画像処理装置３００に備えられる画像入力部（図示せず）を介して画像処理装置３００に入力するようにしてもよい。ただし、画像形成装置１００に備えられる画像入力装置２００を用いてスキャンする場合、画像入力装置２００に起因するバンディング、濃度ムラが読み込み結果に反映されるので、その後の処理において画像処理装置２００に起因するバンディング、濃度ムラを補正することができる。また、上記スキャンによって取得する画像は、画質調整処理を行う色に応じて、グレースケール画像としてもよく、ＲＧＢ画像としてもよい。また、上記スキャンの読み込み解像度は、画像出力装置４００の出力解像度に合わせることが好ましい。
【００７０】
次に、制御部６００は、領域分離処理部１４を制御し、画質特性解析用パターンに含まれる各パッチ画像の画像領域を抽出させる（Ｓ７）。領域分離処理部１４は、画像領域の抽出結果を示す領域分離信号、および画質特性解析用パターンを画質解析部２０に出力する。なお、領域分離処理部１４が領域分離信号および画質特性解析用パターンを一時記憶メモリやＨＤＤなどの記憶装置に記憶し、画質解析部２０がそれを読み出すようにしてもよい。また、画質特性解析用パターンにおける各パッチ画像の位置およびサイズを示す情報を予め画質特性解析用パターン記憶部７００あるいは他の記憶装置に記憶しておき、画質解析部２０がそれを読み出すようにしてもよく、その場合にはＳ７の処理を省略してもよい。
【００７１】
次に、制御部６００は、画質解析部２０を制御し、領域分離信号およびスキャンによって取得した画質特性解析用画像データに基づいて、各パッチ画像の周波数変換処理を行わせ（Ｓ８）、周波数変換処理の結果を一時記憶メモリ（図示せず）に記憶させる（Ｓ９）。
【００７２】
図４（ａ）はパッチ画像の一例を示す説明図である。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したパッチ画像の信号値（ＲＧＢ）を主走査方向の座標毎に副走査方向について合計した結果をプロットした結果（主走査方向の座標と副走査方向についての信号強度の合計値との関係）を示すグラフである。また、図４（ｃ）は図４（ｂ）をＦＦＴ変換（周波数変換）した結果を示すグラフである。このような周波数変換処理を各パッチ画像について行う。
【００７３】
なお、周波数変換処理の方法は特に限定されるものではなく、例えばＦＦＴやＤＣＴ（Dicsrete Cosine Transform；離散コサイン変換）などの一般的なアルゴリズムを用いて行うことができる。また、周波数変換処理は、２次元の処理でも１次元の処理でもよいが、以下に示す（１）〜（３）の理由から１次元の処理にすることがより好ましい。
（１）電子写真方式におけるバンディングや濃度ムラなどの画質不良は、その原理から搬送方向に対して水平な方向または垂直な方向に表れることがほとんどであり、１次元の処理で十分である。
（２）１次元の処理の方が周波数変換結果を記憶する一時記憶メモリの記憶容量が少なくでき、また処理を高速にできる。
（３）１次元の場合は主走査方向および副走査方向のそれぞれについて画素値を合計した結果を用いて後の処理を行うのでノイズが軽減される。
【００７４】
次に、制御部６００は、画質解析部２０を制御してディザパターン記憶部１９から各ディザパターンを読み出させ（Ｓ１０）、読み出した各ディザパターンについて周波数変換処理を行わせる（Ｓ１１）。
【００７５】
具体的には、制御部６００は、階調再現処理部１８を制御し、各階調レベル（例えば各色８ｂｉｔ（２５６階調））の濃度変調された階調パターンを当該階調レベルに対応する各ディザパターンを用いて中間調処理させる。そして、制御部６００は、画質解析部２０を制御し、中間調処理された各階調パターンの画像について周波数変換処理を行わせる。
【００７６】
図５（ａ）は中間調処理（ディザ処理）前の濃度変調されたモノクロの階調パターンの例を示す説明図である。実際の処理では各色８ｂｉｔ(２５６段階)の階調を取り得るが、ここでは４階調のグレー部を例示している。
【００７７】
図５（ｂ）および図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した各階調パターンを互いに異なるディザパターン群に属するディザパターンを用いてディザ処理した結果を示している。なお、図５（ｃ）では２種類のディザパターンを用いた場合の例を図示しているが、実装している各ディザパターン群（本実施形態では１０種類）についてディザ処理を実施する。また、ディザ処理の方法としては、一般的なディザ処理のアルゴリズム、例えば予め保存しておいたディザ閾値アレイデータと画像データの信号値とを比較して行う方法を用いることができる。
【００７８】
図６（ａ）は、中間調処理（ディザ処理）前の多色の階調パターンの例を示す説明図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した各階調パターンに対して当該各階調パターンに対応する色のディザパターンを適用してディザ処理した結果を示している。この図に示すように、ディザパターン記憶部１９には各色に対応するディザパターン群が格納されており、黒以外の色や複数色の場合には当該各色に対応するディザパターンを用いて中間調変換が行われる。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示したディザ処理後の階調パターンをグレースケールに変換した結果を示している。この図に示すように、多色の階調パターン（ＣＭＹＫ４色の変換結果）は、画質調整処理においては、その後の周波数解析処理を容易にするためにグレースケールに変換される。この際のグレースケールへの変換方法は特に限定されるものではなく、例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）係数による混合やカラープロファイル等を用いた色変換方法を用いることができる。なお、人間の視覚特性を考慮した変換方法であることが好ましく、その場合にはグレースケールに対する解析結果で４色それぞれの解析結果を代用できる。
【００７９】
周波数変換処理の方法としては、Ｓ８における処理と同様の方法を用いることができる。なお、Ｓ１０における周波数変換処理の結果を一時記憶メモリに格納するようにしてもよい。また、各ディザパターンに対する周波数変換結果を予めメモリに格納しておいてもよく、その場合にはＳ１０およびＳ１１の処理を省略してもよい。また、Ｓ１０およびＳ１１の処理は、Ｓ１〜Ｓ９と並行して行ってもよく、Ｓ１〜Ｓ９の処理に先立って行ってもよい。
【００８０】
図７は、同じ階調レベルに対応する複数のディザパターン（それぞれディザパターン群Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５に属するディザパターン）と、各ディザパターンの信号値を主走査方向の座標毎に副走査方向について合計した結果をプロットした結果を示すグラフ（横軸：主走査方向座標、縦軸：信号強度）、および上記グラフをＦＦＴ変換（周波数変換）した結果を示すグラフ（横軸：空間周波数、縦軸：信号強度）を示す説明図である。ＦＦＴ変換した結果を示すグラフは、信号強度の値が大きいほど該当する周波数成分が多いことを示している。なお、この図には、５つのディザパターンの例を示しているが、本実施形態では１０種類のディザパターン群がディザパターン記憶部１９に記憶されており、画質解析部２０は、これら各ディザパターン群に含まれるディザパターンについてそれぞれ周波数解析処理を行う。
【００８１】
次に、制御部６００は、画質解析部２０を制御し、各パッチ画像の周波数変換結果と、各ディザパターンの周波数変換結果とに基づいて各パッチ画像に対応する最適なディザパターン群を生成または選択するディザパターン最適化処理を行わせる（Ｓ１２）。また、制御部６００は、画質解析部２０を制御し、ディザパターン最適化処理の結果をディザパターン記憶部１９に記憶させ、（Ｓ１３）処理を終了する。
【００８２】
具体的には、画質解析部２０は、各パッチ画像の周波数変換結果と当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの周波数変換結果とに基づいて、各パッチ画像の周波数特性と当該各パッチ画像に対応する各ディザパターンの周波数特性との一致度を算出し、この一致度が最も低いディザパターンを当該パッチ画像に対応する階調レベルについての最適なディザパターン（最適ディザパターン）として検出する。そして、各ディザパターンについて算出した上記一致度と検出した最適ディザパターンとをディザパターン記憶部１９に記憶させる。なお、一致度に代えて、一致度が低いほど高い値に設定させる適正度合いを算出し、適正度合いの最も高いディザパターンを最適ディザパターンとして検出し、各ディザパターンについて算出した上記適正度合いと検出した最適ディザパターンとをディザパターン記憶部１９に記憶させるようにしてもよい。
【００８３】
上記一致度としては、例えば、各パッチ画像の周波数変換結果と当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの周波数変換結果との空間周波数毎の積を算出し、上記積を空間周波数について積分した積分値を用いることができる。なお、積分範囲に空間周波数０を含めるとＤＣ成分を含んでしまうため、積分範囲の空間周波数の下限値を０よりも大きい値に設定することが好ましい。本実施形態では、積分範囲を空間周波数１０〜１３０の範囲とした。また、積分値を信号強度のピーク値で正規化した値を用いてもよい。また、積分演算の方法は特に限定されるものではなく、従来から用いられている一般的な数値演算方法を用いればよい。
【００８４】
図８は、図４（ｃ）に示したパッチ画像の周波数変換結果と図７に示した各ディザパターンの周波数変換結果との空間周波数毎の積を示すグラフである。この積の積分値（一致度）が大きいほど、当該ディザパターンの空間周波数と画像出力装置４００が有する濃度ムラ、バンディング等の周波数との一致度が高いことを示している。
【００８５】
上記一致度が高いディザパターンを用いて中間調処理（階調再現処理）を施すと、画像出力装置４００における周期性の画質不良を軽減できず、逆に増幅されてしまう場合がある。これに対して、上記一致度が低いディザパターンを用いて中間調処理（階調再現処理）を施すことにより、画像出力装置４００における周期性の画質不良を軽減できる。このため、本実施形態では、上記一致度が最も低いディザパターンを最適ディザパターンとして検出する。
【００８６】
図８に示した例の場合、各ディザパターンについての上記積分値は、ディザパターンＮｏ．１＝９２００、ディザパターンＮｏ．２＝１８００、ディザパターンＮｏ．３＝１２４３００、ディザパターンＮｏ．４＝５６５００、ディザパターンＮｏ．５＝３２９００である。このため、上記積分値に基づいて最適ディザパターンを検出する場合、積分値が最も小さいディザパターンＮｏ．２がディザパターンＮｏ．１〜Ｎｏ．５の中ではバンディング軽減に最も効果的であると判断される。
【００８７】
なお、上記の積を算出する際、人間の視覚特性を考慮して、ノイズとして認識されやすい周波数の重みを高くして評価するために、ＶＴＦ（visual transfer function；視覚伝達係数）を掛け合わせてもよい。
【００８８】
ところで、階調（濃度）レベルに応じて最適ディザパターンが属するディザパターン群が異なる場合がある。このため、本実施形態では、各パッチ画像の階調レベルに対応する最適ディザパターンをディザパターン群にかかわらずに検出し、階調レベル毎に検出した最適ディザパターンを組み合わせた最適化ディザパターン群を生成する。
【００８９】
図９（ａ）は、最適化ディザパターン群の生成方法を示す説明図である。この図に示す例では、各階調レベルにおける最適ディザパターンを破線で囲んで示している。すなわち、階調レベル１についてはディザパターン群Ａに属するディザパターンが最適ディザパターンであり、階調レベル２，３についてはディザパターン群Ｂに属するディザパターンが最適ディザパターンであり、階調レベル４，５についてはディザパターン群Ｃに属するディザパターンが最適ディザパターンである。
【００９０】
このため、画質解析部２０は、階調レベル毎の最適ディザパターンをディザパターン群にかかわらずに抽出し、それらを組み合わせた最適化ディザパターン群を生成する。そして、最適化ディザパターン群、あるいは各階調レベルと当該階調レベルに対応する最適ディザパターンとの対応関係を示す情報をディザパターン最適化処理の結果としてディザパターン記憶部１９に記憶させる。
【００９１】
なお、本実施形態では、階調レベル毎の最適ディザパターンをディザパターン群にかかわらずに抽出して組み合わせた最適化ディザパターン群を生成しているが、これに限るものではない。例えば、ディザパターン記憶部１９に記憶しているディザパターン群の中から最適なディザパターン群を選択するようにしてもよい。選択方法としては、例えば、各ディザパターンについて、各階調レベルについての上記一致度を累計した累計値に応じてディザパターン記憶部１９に記憶しているディザパターン群に順位を付け、この順位に応じて最適なディザパターン群（画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも低くなるディザパターン群）を選択することができる。
【００９２】
また、階調レベル毎の最適ディザパターンを抽出して組み合わせた最適化ディザパターンを生成する方法と、ディザパターン記憶部１９に記憶しているディザパターン群の中から最適化ディザパターン群を選択する方法とを組み合わせて用いてもよい。
【００９３】
図９（ｂ）に示すように、階調レベル毎の最適ディザパターンの中にディザを形成するドットの配置周期が一定あるいは整数倍ではないディザパターン群のディザパターンが含まれる場合などには、当該ディザパターンを他のディザパターン群のディザパターンと組み合わせると、ドットゲインの変動によりトーンギャップが発生する場合がある。
【００９４】
このため、異なるディザパターン群に含まれるディザパターン同士の組み合わせを不可とする条件（例えば、他のディザパターン群と組み合わせるとトーンギャップが生じる可能性のあるディザパターン群、あるいはトーンギャップが生じる可能性のあるディザパターン群の組み合わせ）を予め記憶しておき、階調レベル毎の最適ディザパターンの中にこれに該当するディザパターン群のディザパターンが含まれるか否かに応じて、（ｉ）階調レベル毎の最適ディザパターンを抽出して組み合わせることで最適化ディザパターン群を生成するか、あるいは（ｉｉ）ディザパターン記憶部１９に記憶しているディザパターン群の中から最適化ディザパターン群を選択するかを切り替えるようにしてもよい。他のディザパターン群と組み合わせるとトーンギャップが生じる可能性のあるディザパターン群としては、例えば、ディザを形成するドットの配置周期が一定あるいは整数倍ではないディザパターン群などが挙げられる。
【００９５】
また、各階調レベルに対応する最適ディザパターンはパッチ画像の色によって異なる場合がある。例えば、（ｉ）１次色、２次色、３次色のいずれであるか、あるいは（ｉｉ）ＣＭＹＫの色の組み合わせによって各階調レベルに対応する最適ディザパターンが異なる場合がある。このため、パッチ画像の色によって最適ディザパターンが異なる場合にいずれの色に対応するディザパターンを採用するか（あるいはパッチ画像の色毎の優先度）を予め設定しておき、その設定に応じてディザパターンを選択するようにしてもよい。例えば、上記の優先度を、色再現テーブルにおける出現頻度に応じて、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ＞ＣＭ＞ＣＹ，ＭＹ＞ＣＭＫ＞ＣＭＫ，ＣＹＫ＞ＣＫ，ＭＫ＞ＹＫとなるように設定してもよい。
【００９６】
また、モノクロモードのための最適化ディザパターンと、カラーモードのための最適化ディザパターンとをそれぞれ生成あるいは選択するようにしてもよい。この場合、モノクロモードについては、Ｋのディザパターンを最適化すればよい。一方、カラーモードにおいては、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを個別に最適化してもよいが、その場合は、複数の色のディザを重ね合わせると２次的な周期性が発生する場合がある。このため、２次色（ＣとＭ、ＭとＹ、ＣとＹ、ＣとＫ、ＭとＫ、あるいはＹとＫを重ねた色）、３次色（ＣＭＹ、ＫＣＭ、ＫＭＹ、あるいはＫＣＹを重ねた色）の周波数解析結果に基づいて最適ディザパターンを生成あるいは選択することが好ましい。なお、４次色（ＣＭＹＫを重ねた色）の組み合わせも存在するが、実使用上、４色を重ね合わせて色を作る頻度は少なく、また、２次色および３次色で周波数特性が最適化されていれば４次色でも問題発生しない場合が多い。
【００９７】
以上のように、本実施形態にかかる画像形成装置１００では、予め設定された画質特性解析用パターンの画像を当該画質特性解析用パターンの画像データに対して面積階調への変換処理を施すことなく画像出力装置４００により記録材上に形成した結果を画像入力装置２００によって読み取って画質解析用画像データを取得する。そして、画質解析部２０（画質調整部２２）が、画質解析用画像データに含まれる各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度を算出し、上記各パッチ画像の画像データにおける空間周波数毎の信号強度の分布特性と上記ディザパターン記憶部に記憶しているディザパターンのうち当該各パッチ画像の階調レベルに対応する各ディザパターンの空間周波数毎の信号強度の分布特性との一致の度合いを示す指標を算出する。そして、ディザパターン最適化部２１（画質調整部２２）が、階調再現処理１８において画質調整後の階調再現処理で用いるディザパターン群を画質調整前に設定されていたディザパターン群よりも上記指標が低くなるディザパターン群に設定する。
【００９８】
これにより、画像出力部の出力特性に応じて記録材上に形成される画像に現れる空間周波数毎の信号強度の分布特性に対する空間周波数毎の信号強度の分布特性の一致度が低いディザパターンを用いて階調再現処理を行うことができる。したがって、濃度ムラやバンディング等の周期性の画質不良を低減し、高品質な階調再現処理を行うことができる。
【００９９】
なお、画質解析用パターンに含まれるパッチ画像の階調レベルの数と、各ディザパターン群に含まれるディザパターンの階調レベルの数とは必ずしも一致している必要はない。各ディザパターン群に含まれるディザパターンの階調レベルに対応する階調レベルのパッチ画像が存在しない場合には、当該階調レベルに近い階調レベルのパッチ画像に対する解析結果を参照して当該階調レベルに対応する最適ディザパターンを選択すればよい。例えば、各パッチ画像のうち、当該階調レベルに最も近い階調レベルのパッチ画像の階調レベルに対応するディザパターンとして設定されたディザパターンと同じディザパターン群に属するディザパターンを当該階調レベルに対応するディザパターンとして設定してもよい。
【０１００】
なお、本実施形態において、画像形成装置１００に備えられる各部（各ブロック）、特に制御部６００および画像処理装置３００の各部を、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現してもよい。この場合、画像形成装置１００は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである画像形成装置１００の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を画像形成装置１００に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。
【０１０１】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１０２】
また、画像形成装置１００を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１０３】
また、画像形成装置１００の各ブロックは、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよく、処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。
【０１０４】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、ディザ法を用いて階調再現処理を行う画像形成装置、および上記画像形成装置における画質調整方法に適用できる。
【符号の説明】
【０１０６】
１８  階調再現処理部
１９  ディザパターン記憶部
２０  画質解析部
２１  ディザパターン最適化部
２２  画質調整部
１００  画像形成装置
２００  画像入力装置（画像入力部、画像読取手段）
３００  画像処理装置
４００  画像出力装置（画像出力部）
５００  操作パネル
６００  制御部
７００  画質特性解析用パターン記憶部
【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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