(57)【要約】【課題】画像形成装置により媒体上に形成された画像について客観的な評価を行う。【解決手段】画像形成部で媒体上に形成された画像は、ＣＩＳ５０により定着器後方の位置で読み取られる。読み取られたデータは画像解析部９２にわたされ、ＣＩＳの長手方向を長辺とし、搬送方向を短辺とする解析領域が取り出される。画像解析部９２は、その解析領域の画素について、短辺に沿って並ぶ画素値の平均値を求め、平均値列（画像情報テーブル）を構成する。その平均値列について、ウエーブレット変換を施し、その結果にＶＴＦを乗ずる。その結果得られた値から、最大値Ｗｍａｘと、その位置ｂｍａｘおよびその周期ａｍａｘ、および、平均値Ｗａｖｅを求める。こうして得られた統計値は制御基板３０１により読み取られて表示部９０に表示される。【選択図】図３
2005260725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体上に色材によって形成された画像の品質を評価するための画像評価装置であって、
前記媒体上に形成された画像を入力するための入力手段と、
前記画像情報に対してウエーブレット変換を施すウエーブレット変換手段と、
前記ウエーブレット変換手段により変換された係数値について、視覚の周波数特性に応じた重み付け変換をさらに施す視覚特性変換手段と、
前記視覚特性変換手段により変換された係数値を統計処理する統計処理手段と、
前記統計処理手段により処理された統計値を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする画像評価装置。
【請求項２】
前記統計処理手段は、前記視覚特性変換手段により変換された係数値について、その平均値と、最大値と、該最大値に係る前記画像情報における位置および周期との少なくともひとつを統計値として算出することを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項３】
前記統計処理手段は、前記視覚特性変換手段により変換された係数値について、その平均値と、最大値と、各位置ごとの最大値の平均値と、前記各位置ごとの最大値のうち、大きな値から所定数の計数値の平均値との少なくともひとつを統計値として算出することを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項４】
前記入力手段により読み取られた前記画像情報のうち、前記媒体に画像が形成された際の搬送方向に並んだ画素列ごとにその平均値を算出して前記搬送方向に直交する方向に対応した平均値列を生成する前処理手段をさらに備え、前記ウエーブレット変換手段は、前記平均値列について１次元のウエーブレット変換を施すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像評価装置。
【請求項５】
前記入力手段により読み取られた前記画像情報のうち、前記媒体に画像が形成された際の搬送方向に並んだ画素列ごとにその平均値を算出して前記搬送方向に直交する方向に対応した少なくともひとつの平均値列と、前記入力手段により読み取られた前記画像情報のうち、前記搬送方向に直交する方向に並んだ画素列ごとにその平均値を算出して前記搬送方向に対応した少なくともひとつの平均値列とを生成する前処理手段をさらに備え、前記ウエーブレット変換手段は、前記平均値列のそれぞれについて１次元のウエーブレット変換を施すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像評価装置。
【請求項６】
前記入力手段により読み取られた画像情報を、ウエーブレット変換に先立ってフィルタリング処理または縮小化処理する前処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に画像評価装置。
【請求項７】
前記ウエーブレット変換手段は、波数の相異なる複数のマザーウエーブレットを用いて前記画像情報に対してウエーブレット変換を施し、前記視覚特性変換手段及び前記統計処理手段及び前記出力手段は、前記複数のマザーウエーブレットを用いたそれぞれの計数値について、重み付け変換及び統計処理及び出力をそれぞれ行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像評価装置。
【請求項８】
前記入力手段は、媒体上に形成された画像を読み取って画像情報を生成する読み取り手段を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像評価装置。
【請求項９】
前記読み取り手段は、画像の輝度情報、濃度情報、色味情報の少なくとも１つを前記画像情報として読み取ることを特徴とする請求項８に記載の画像評価装置。
【請求項１０】
前記出力手段により出力される統計値に基づいて異常箇所を推定し、推定された異常箇所を出力する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像評価装置。
【請求項１１】
媒体上に色材により画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により媒体上に形成された画像を評価するための請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像評価装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像評価装置は、前記出力手段により出力される統計値に基づいて異常箇所を推定し、推定された異常箇所を出力する手段と、前記異常箇所の出力に対する指示に応じて前記画像形成手段により形成される画像の解像度を低下させる手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
媒体上に色材によって形成された画像の品質を評価するための画像評価方法であって、
前記媒体上に形成された画像を入力するための入力工程と、
前記画像情報に対してウエーブレット変換を施すウエーブレット変換工程と、
前記ウエーブレット変換工程により変換された係数値について、視覚の周波数特性に応じた重み付け変換をさらに施す視覚特性変換工程と、
前記視覚特性変換工程により変換された係数値を統計処理する統計処理工程と、
前記統計処理工程により処理された統計値を出力する出力工程と
を備えることを特徴とする画像評価方法。
【請求項１４】
コンピュータにより、媒体上に色材によって形成された画像の品質を評価するためのプログラムであって、
前記媒体上に形成された画像を入力するための入力工程と、
前記画像情報に対してウエーブレット変換を施すウエーブレット変換工程と、
前記ウエーブレット変換工程により変換された係数値について、視覚の周波数特性に応じた重み付け変換をさらに施す視覚特性変換工程と、
前記視覚特性変換工程により変換された係数値を統計処理する統計処理工程と、
前記統計処理工程により処理された統計値を出力する出力工程と
をコンピュータにより実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、紙等の媒体上にインクやトナー等の色材で形成された画像を分析して、当該画像を形成した画像形成装置を検査するためのデータを提供する画像評価装置およびその画像評価装置の提供する機能を備えたプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置（プリンタや複写機など）には、予め与えられている画像信号または画像作成用プログラムを動作させて、テストプリント画像として必要な画像を形成させるテストプリントモードが用意されているものがある。テストプリント画像としては、文字画像や色味確認画像などと共に、一様なベタ画像、とりわけ一様なハーフトーン画像が一般的である。一様なハーフトーン画像は画像形成装置の微細な変動に影響されやすく、画像形成装置の詳細な運転状態を把握するためには簡便な画像である。ユーザもしくはサービスマンは、媒体上に形成されたテストプリントを参照して、ハーフトーン画像に発生したぶれやむらやすじなどを目視で判断することで、画像形成装置の出力画像を評価できたり、場合によっては、異常状態の原因個所の推定まで行うことができる。この場合サービスマンあるいはユーザは、形成される画像を評価し、異常の原因と推定される画像形成装置の各種パラメータを操作したり、あるいは不具合箇所を修理して画像形成装置を適切な状態または好みの状態に調整することができる。なお、むらとは本来一様であるべき画像濃度に濃淡の濃度勾配が生じている状態であり、すじとは濃淡の変化部分の濃度勾配が急峻な線状の画像であり、ぶれとは本来あるべき位置からずれている状態を指す。
【０００３】
また、画像形成装置における画像の定着部の下流側に設けた画像読み取り部や、あるいは複写機などであれば元々備わっている画像スキャナによって媒体に記録されたテストプリント画像を読み取ったり、電子写真式の画像形成装置であれば感光ドラム上のトナー像を読み取って、読み取り結果に基づいて状態を把握できる画像形成装置も提案されている。このような画像形成装置では、テストプリント画像のぶれやむらやすじなどを、画像読み取り部で読み取った画像から検出する。検出は、読み取られた画像データ、すなわち輝度または濃度あるいは色味成分の平均値および標準偏差を求めたり、あるいは読み取った画像データにフーリエ変換を施して変換後のフーリエ係数から得られる周波数特性に基づいてぶれやむらやすじを判断する方法が提案されている。
【０００４】
さらに、フーリエ変換に代えて、読み取った画像データに対して幅方向、長さ方向それぞれに対して一定回数のウエーブレット変換を施すことで、一定サイズよりも粗い領域の成分をすべて含むローパス成分を得、得られたローパス成分の濃度むらを均一化するために画像データに対して施すべき補正の補正係数を求める技術も提案されている（特許文献１等参照）。ウエーブレット変換では、基本波形（以降マザーウェーブレットと呼ぶ。）と元の信号波形との相関関係を演算することで、元の信号波形とマザーウェーブレットとの相似性の高さを求める。ウエーブレット変換では、変換結果は、元の信号波形に含まれるマザーウェーブレットの周期と位置とをパラメータとして与えれるために、ある位置における周波数特性を抽出することができる。
【特許文献１】特開２０００−２４４７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ユーザまたはサービスマンが、テストプリント画像を目視で評価する場合、ユーザまたはサービスマンが人手で画像を評価するために、評価の結果が直ちに画像形成装置の状態に反映されない場合がある。また画像の良し悪しを評価したり、媒体に形成された画像から画像形成装置の異常の原因個所の推定するためにはノウハウが必要であり、一朝一夕に評価技術を習得することは難しい。そのため評価が適正でない場合があり、適正でない評価に基づいて画像形成装置のパラメータを操作して適正な状態に設定することは困難である、という問題がある。
【０００６】
また、前述の画像の読み取り部を用いて読み込んだ画像データにフーリエ解析を適用して評価する方法では、画像内の全体的な傾きの影響を大きく受けたり、また、細いむらなのか太いむらなのか、あるいは鋭いむらなのかぼけたむらなのかが一切わからないという欠点がある。むらがある位置も別の検索方法を併用しなければ分からなかった。
【０００７】
また、フーリエ解析を用いる方法では、細いむらと太いむら、あるいは、鋭いむらとぼけたむらを、画像全体の周期的な成分として判別することは可能であっても、画像全体の周期的な成分の検出方法というフーリエ変換の本質的特徴のため、単発的または散発的に発生するぶれやむらやすじなどを正しく検出できないという課題があった。フーリエ変換の本質的特徴とは、フーリエ変換が、対象となる信号波形を正弦波の合成として扱うためによって生じるもので、位置の情報が失われるため、画像のどこにむらがあるかなどの情報はフーリエ係数からは検出できなかった。
【０００８】
また、読み取った画像データに対してウエーブレット変換を施すことで画像データに対して施すべき補正の補正係数を求める技術は、特徴を検出して、画像データを調整して画像を補正するものが提案されているが、これは一定位置における一定サイズより粗い成分についてのみ補正する技術であり、むらやぶれ、すじなど利用者が視覚的に認識できる画像の瑕疵について評価しているわけではなかった。また、機構的な不具合により生じる画像の瑕疵は、画像データの補正により仮に解消できたとしても、根本的な原因の解消とは成り得ず、利用者がその不具合に気づかないことで、一層不具合を深刻化させるおそれもある。
【０００９】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、画像形成装置により媒体上に形成された画像を読み取って得られる画像データについて、人間の主観的な評価に依存することなく、画像の特に視覚に訴えやすい部分について客観的に評価することが可能な画像評価装置及び画像形成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】
【００１０】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、以下のような構成を備える。
【００１１】
媒体上に色材によって形成された画像の品質を評価するための画像評価装置であって、
前記媒体上に形成された画像を入力するための入力手段と、
前記画像情報に対してウエーブレット変換を施すウエーブレット変換手段と、
前記ウエーブレット変換手段により変換された係数値について、視覚の周波数特性に応じた重み付け変換をさらに施す視覚特性変換手段と、
前記視覚特性変換手段により変換された係数値を統計処理する統計処理手段と、
前記統計処理手段により処理された統計値を出力する出力手段とを備える。
【００１２】
あるいは、媒体上に色材により画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により媒体上に形成された画像を評価するための、前記媒体上に形成された画像を入力するための入力手段と、
前記画像情報に対してウエーブレット変換を施すウエーブレット変換手段と、前記ウエーブレット変換手段により変換された係数値について、視覚の周波数特性に応じた重み付け変換をさらに施す視覚特性変換手段と、前記視覚特性変換手段により変換された係数値を統計処理する統計処理手段と、前記統計処理手段により処理された統計値を出力する出力手段とを備える画像評価装置とを具備する。
【発明の効果】
【００１３】
これにより本発明は、画像形成装置により媒体上に形成された画像を読み取って得られる画像データについて、人間の主観的な評価に依存することなく、画像の特に視覚に訴えやすい部分について客観的に評価することが可能である。
【００１４】
特に、画像に表れるむらやぶれ或いはすじ等の乱れのうち、人の視覚に訴える周波数成分について、たとえばその画像の特徴やその位置などを示す統計値を生成して評価することで、ひとの目に留まりやすい画像の乱れの量や位置、ひいてはその原因まで、客観的に特定させるための材料を提供することができる。このため、その画像の乱れに対する対処が容易であるのみならず、根本的な原因に対する対応が可能となる。
【００１５】
さらに、媒体に形成された画像を読み取って得られる画像データについて、読み取った輝度情報を濃度情報に変換し、かつ縮小変換した後に、その画像データに表れた特徴を示す統計値として、複数の特徴的箇所について重複しないように取り出してそれらの平均を取ることで、より目視での観察に近い解析が可能となった。
【００１６】
また、各色成分毎に画像の特徴について解析を行うことで、色味情報についても視覚上認識しやすい特徴について解析が可能となる。
【００１７】
さらに、画像情報について平均化などのフィルタリング処理を施すことでぼかし効果を与え、より視認しやすい特徴について分析することができる。
【００１８】
さらにウエーブレット変換に用いるマザーウェーブレットとして低次のマザーウエーブレットと高次のマザーウエーブレットとを併用することで、画像中に表れた特徴の周期性が高いか低いかも判別することが可能となった。
【００１９】
加えて、画像中の特徴に周期性がある場合には、該当する画像形成装置固有のピッチを探索し、それ以外の場合でも周期の大小による異常要因個所の推定を行うことができる。そのため、その後のアクションとして画像形成装置の設定条件を変更することなどのフィードバック制御も可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１実施形態］
＜画像形成装置の構成＞
図２は、本発明に係る画像形成装置について説明する図である。本画像形成装置は、リーダスキャナ部１とプリンタ部２０により構成される。リーダスキャナ部１は、原稿台ガラス２上と圧板３の間に載置された原稿を、蛍光灯４及び反射ミラー５により走査し、原稿からの反射光を反射ミラー６及び７及び８にてレンズ９を通過させＣＣＤ１０によりデジタル画像信号に変換する。
【００２１】
一方、ＣＣＤ１０により読み取られたデジタル画像信号は、不図示の画像処理装置により、フィルタ処理、濃度変換、γ変換などを経てプリンタ部２０内の半導体レーザ２１を駆動すべき画像信号に変換される。半導体レーザ２１により発生したレーザビームは、ポリゴンモータ２２及びポリゴンミラー２３の回転によりレンズ２４及び反射ミラー２５を経て感光体ドラム２６に照射される。本画像形成装置では、副走査方向の解像度は６００ｄｐｉ（ドット／インチ）、主走査方向の基本解像度も６００ｄｐｉである。主走査方向に関しては、点灯周期さえ変更すれば解像度の変更は可能であるが、主副走査方向で同一としている。
【００２２】
感光体ドラム２６は予め一次帯電器２７により均一な電位を帯びており、レーザビームによる走査で画像情報に応じた静電潜像が形成される。静電潜像の電位は、電位センサー２８により検知され、一次帯電器２７での放電電流値とレーザビームの強度を調整させることで変更が可能である。感光体ドラム２６上の静電潜像は、現像器２９からのトナーによりトナー像として顕像化される。このトナー像は、感光体ドラム上でポスト帯電器３０からのコロナ放電を受けて帯電量が調整された後、転写帯電器３１及び分離帯電器３２により、給紙デッキ３３から通紙された転写紙３４に転写される。この後搬送ベルト３５により転写紙３４は移動し、定着器３６において、転写紙上にトナー画像が固定化される。
【００２３】
定着器３６の下流側、搬送ローラ対３７、３８の間にはContact Image Sensor（以降ＣＩＳ）５０が配置され、定着後の画像が電子的に輝度成分で読み取られる。
【００２４】
なお、転写帯電器３１の位置で転写紙上に転写されずに残留した転写残トナーはクリーナー３７により感光体ドラムから剥ぎ取られ、除電器３８にて感光体ドラム上の残留電位を均一化して次の画像形成に備える。
【００２５】
図３は、画像形成装置内部の制御基板及び外付けの入出力装置について電気的構成を説明する図である。図において、制御基板内には制御プログラムの記述されたＲＯＭ７０と、プログラム上の必要データの一時記憶素子であると同時に、画像信号を展開するＲＡＭ７１がＣＰＵ７２に接続されている。またインターフェイス素子であるＩ／Ｏ７３と、データの変換素子であるＡ／Ｄ変換器７４及びＤ／Ａ変換器７５が外部の入出力装置と接続され、制御基板と入出力装置間で情報が入出力される。そして本発明における画像の入力部として、リーダスキャナ部１と、ＣＩＳ装置５０とが接続されている。ＣＩＳ５０で読み取られた画像データ（画像情報）は、制御基板３０１を介して画像解析部９１に入力される。もちろんＣＩＳ５０に代えてリーダスキャナ部１で読み取られた画像データを画像解析部９１に入力することもできる。
【００２６】
さらに、画像形成装置の状態を表示する表示部９０と、本発明における画像の状態を判断する画像解析部９１と、画像形成装置各部の制御を行う各種制御部９２が接続されている。ここで画像解析部９１は、図に示す構成を専用ハードウエアで備えていても良いし、図３の制御基板３０１と同様にＣＰＵとメモリとバスに接続するためのインターフェース回路とで構成されていても良い。この場合には、画像解析部９１は、画像解析のための図７に示す手順のプログラムを実行することで実現される。いずれにしても、画像解析部９１は、解析対象の画像データあるいは解析処理途中の画像データあるいは結果のデータを保存するためのメモリ９１０を有している。またその他の実施形態においては、そこで説明する図１０や図１３の手順のプログラムが実行される。また、制御基板３０１で所定のプログラムを実行することで実現することもできる。
【００２７】
図４は、ＣＩＳ５０について説明する断面図である。搬送ローラ対３７、３８に囲まれた領域に、ＣＩＳ５０が対向板５１とでギャップＧを構成するように配置されている。このギャップＧを定着ローラから排出された転写紙が通過した際に、転写紙上のトナー像をＣＩＳ５０が検知するようになっている。ＣＩＳ５０内部には、転写紙上のトナー像を照らすＬＥＤアレイ６０と、紙の摺擦や紙紛などから内部を保護するコンタクトガラス６１と、転写紙からの投影光束を導くセルフォックガラス６２と、投影画像として読み取るフォトダイオード６３が組み込まれている。本ＣＩＳは長手方向約３００ｍｍ、長手方向解像度２４００ｄｐｉの高精細センサーで、本画像形成装置内部での通紙方向解像度は２４００ｄｐｉとなっている。またＣＩＳ５０は８ビット２５６階調の輝度信号情報として得られるため階調性についても緻密な判定が可能である。図５は、ＣＩＳ５０について説明する上視図である。搬送ローラ対３７、３８に囲まれた領域に、ＣＩＳ５０が対向板５１上に配置されていることを示している。
【００２８】
＜画像解析部の構成及び動作＞
図１は、本発明に係る画像の状態を判断する画像解析部９１のブロック図である。ＣＩＳ５０により読み取られた画像情報は、画像解析部９１に入力されて、前処理部１００により画像の加工が行われる。本実施形態では、前処理部１００は、ＣＩＳ５０で読み込んだ二次元的な輝度情報から解析対象の範囲分（以後解析範囲と呼ぶ。）だけ画像解析部９１の備える不図示の記憶部に保存する。また、ぶれやむらやすじなどを検出するためにはあえて二次元で演算する必要はないので、読み取った画像を転写紙の搬送方向、あるいは感光体などの長手方向に領域を分けて短冊状の範囲の短辺方向に並ぶ画素値を平均して長辺方向に並んだ一次元化情報としている。そのために、本実施形態では、感光体などの長手方向を長辺とし、搬送方向を短辺とした矩形の範囲を解析範囲としている。具体的には、解析範囲は、搬送方向に沿った短辺が５ｍｍ、ＣＩＳの長手方向に沿った長辺が３００ｍｍの範囲である。長辺を３００ｍｍとしたのは、本実施形態では評価対象の媒体はＡ４サイズであり、搬送方向はその短辺に沿った方向であると想定しているためである。もちろん用紙サイズに応じて長辺の長さは変更するのが望ましい。また解析範囲の位置は、本実施形態ではたとえば搬送方向についての媒体の中央付近とする。もちろんこのほかの位置でも構わない。
【００２９】
前処理部１００は、画像データ全体において一定の位置における解析範囲の画像データを対象として、短辺方向に並ぶ画素列毎に平均値を求め、長辺方向の読み取り画素数に相当する数の平均画素値の並びを画像情報テーブルとして記憶部に記憶する。３００ｍｍの長さについて２４００ｄｐｉで読み込んだ画像情報テーブルは、およそ２８４００画素分の平均輝度データの並びとなる。
【００３０】
ウェーブレット変換部１０１は、前処理部１００により生成された画像情報テーブル（平均輝度データの並び）をウェーブレット変換する。ウェーブレット変換は、マザーウェーブレットと呼ばれる基本の波形信号が、解析対象の信号（以下、原信号と呼ぶ。）にどれだけ含まれるか（すなわち係数）を原信号における位置及びマザーウエーブレットの周期の関数として算出する信号処理方法である。本発明では、一般的なモルレー（Ｍｏｒｌｅｔ）のマザーウェーブレットを使用している。マザーウェーブレットΨ（ｘ）は以下の計算式（数式１）で与えられる。
【００３１】
【数１】
2005260725.tif 000003
【００３２】
ここで、ｘはマザーウェーブレットの位置を示し、ａは波形の周期を示し、σは波の数を示している。本実施形態ではσ＝１．０としており、最もシンプルなマザーウェブレットとなっている。マザーウェーブレットΨ（ｘ）にはガウス関数ｅｘｐ（−ｘ2）の項が含まれるため、位置ｘを変化させても事実上有限な関数である。位置ｘが十分大きければ、マザーウェーブレットΨ（ｘ）がほぼ０となるためである。このため原信号の信号波形と比較すると、長さｘ方向に対して小さな波形となる。
このマザーウェーブレットが原信号の信号波形にどれだけ含まれるかを示すもの、言い換えれば、マザーウェーブレットとの相互相関関係を演算するものがウェーブレット変換の結果であり、以下の計算式（数式２）で与えられる。なお本実施形態では、このウエーブレット変換の結果得られる係数を単にウエーブレット変換と呼ぶこともある。
【００３３】
【数２】
2005260725.tif 000004
【００３４】
ここで、ｆ（ｘ）は原信号の信号波形で、本実施形態では画像情報テーブルすなわち平均輝度データの並びである。式中、ａは波形の周期を示し、ｂは位置ｘと同じ意味を持ち、具体的な信号内の位置を示す。なお、ウェーブレット変換部１０１は、デジタル演算処理を行うために所定周期ピッチで演算しているものの、数式２は連続ウェーブレット変換であり、離散ウェーブレット変換ではない。連続ウェーブレットは離散ウエーブレット変換に比べて処理時間が長くなる点で不利であるが、得られる変換結果の分解能が高いため評価精度において有利である。なお、連続ウエーブレット変換は数値的な解法が一般に知られており、この解法を用いて解くことが可能である。
ここで、ＶＴＦ変換部１０２は、得られた周期ａと位置ｂによる二次元のウェーブレット変換を重み付け変換する。ＶＴＦ（Ｖｉｓｕａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）とは視覚の周波数特性を示し、０〜１００％（０〜１）の値で示される。ＶＴＦ変換によってウエーブレット変換に対して人の感度による重みづけを行う。図１８は、本実施形態におけるＶＴＦ変換部１０２による変換に用いられるＶＴＦ変換テーブルの変換特性の一例を示す。本実施形態では、３０ｃｍ離れた状態での目視環境による視認性をＶＴＦとしてＶＴＦ変換テーブルに登録しておく。そして得られたウェーブレット変換結果とＶＴＦ変換テーブルのエントリとの積を取る演算をしている。乗算は、対応する周期ごとに行われる。すなわち、ウェーブレット変換の結果（係数）は周期と位置とをパラメータとして得られる。そしてある周期について、各位置毎（位置は画素単位で与えることができる。）に、その周期の係数値と、同じくその周期のＶＴＦ（０〜１）とを乗算する。これを、すべての周期について繰り返す。連続ウェーブレット変換であっても、実際の計算上は離散的な周期で結果は与えられているので、計算された周期すべてについて繰り返せばよい。ＶＴＦ変換の計算結果は、画像解析部９１の記憶部に記憶される。こうして得られた値は、視認しやすい周期の係数については重みを大きく、視認しにくい周期の係数については重みを小さくする重み付けが施された値となっている。
【００３５】
なお、ＶＴＦは、図１８の変換特性では周期をパラメータとして与えられる。たとえば、ある周期の縞模様を紙等に描き、それを３０ｃｍ離間した位置から人間が観察する。その場合に観察者が認識できる程度がＶＴＦとして示される。図１８の例では、一定の周期の縞模様は１００パーセント認識できるが、その周期の前後の周期を持つ縞模様の認識率は低下することを示している。もちろん図１８は一例であり、たとえば直流（一様な輝度）成分からある周期の縞模様までは１００パーセント視認でき、その周期より周期の短い縞模様の認識率は徐々に低下するようなＶＴＦ変換テーブルも採用し得る。もちろんＶＴＦ変換テーブルのパラメータとなる周期は、ウエーブレット変換で計算した周期と一致していることが望ましい。
【００３６】
その後、統計処理部１０３により、ＶＴＦ変換された解析結果から解析対象の画像に固有の数値を導き出す。本実施形態では、最大値Ｗｍａｘと、最大値Ｗｍａｘを示す位置ｂｍａｘ及び周期ａｍａｘと、平均値Ｗａｖｅを求めている。最大値Ｗｍａｘは、得られたＶＴＦ変換後の全係数値のうち最大の値であり、最大値Ｗｍａｘを示す位置ｂｍａｘ及び周期ａｍａｘは、その最大値Ｗｍａｘを与える位置ｂおよび周期ａであり、平均値Ｗａｖｅは、全係数の平均値である。
【００３７】
理想的には、解析対象の全画素が同一の輝度を有している。疑似階調化処理を行う画像形成装置では、画像に含まれる空間周波数には、直流成分（実際上は画像情報テーブルの画素列の長さで空間周波数の最大周期は決まるので直流の周期は有限でよい。）のほか、疑似階調化処理に用いられる閾値マトリクスの配列に応じた周期の成分が含まれる。したがって、原信号のどの位置においても直流（すなわち最大周期）のウエーブレットと、２値化処理のための閾値マトリクスの周期に応じた周期のウエーブレットについて０でない係数を有し、それ以外のウエーブレットの係数は０になるはずである。
【００３８】
また、画像データの濃度レベルに応じた多値記録が可能な画像形成装置では、理想的には、画像に含まれる空間周波数には、直流成分のみが含まれる。したがって、原信号のどの位置においても直流（すなわち最大周期）のウエーブレットについて０でない係数を有し、それ以外のウエーブレットの係数は０になるはずである。
【００３９】
そのため、平均値Ｗａｖｅは、画像全体としての理想の画像からのずれを表している。最大値Ｗｍａｘは、平均値（あるいは理想値）からの最もずれた輝度の程度を示し、位置ｂｍａｘ及び周期ａｍａｘはそれぞれその最もずれた位置と周期とを示している。これら統計値から、操作者等は、画像上のずれやむらやすじなどの最も特徴的な部分を、走査方向に直交する方向においてどの位置にあるかを特定することができ、その程度を特定できる。そして、これらの統計値は、ＶＴＦ変換が施されているので、視認しにくいあるいは視認できない周期成分（周波数成分）については、画像の特徴として抽出することはない。
【００４０】
＜画像評価の具体的手順＞
図６は、テストプリントのためのフローチャートである。このフローチャートは制御基板３０１のＣＰＵ７２により実行される。まず紙サイズ全面の一様なハーフトーン画像の画像データをＲＡＭ上に展開する（ｓ１）。この画像データに従い半導体レーザを駆動してテストプリントを実行する（ｓ２）。なお紙サイズは、現在給紙デッキ３３に搭載された転写紙のものであるが、複数の給紙デッキ内に転写紙が存在する場合は、任意の給紙デッキか給紙デッキを選択させるようにしてもよい。こうして媒体上に形成された画像が評価の対象となる。
【００４１】
図７は、本実施形態における画像解析を行うルーチンのフローチャートである。図７の手順は画像解析部９１により実行される。ステップｍ１，ｍ２は前処理部１００で、ステップｍ３はウエーブレット変換部１０１で、ステップｍ４はＶＴＦ変換部１０２で、ステップｍ５〜ｍ８は統計処理部１０３で実行される。ただし、画像解析部９１がＣＰＵとメモリにより実現されている場合には、図７の手順はその画像解析部９１のＣＰＵにより実行される。
【００４２】
まず、図１で示したように、前処理部１００によりＣＩＳ５０で読み込んだ二次元の輝度情報から解析範囲を取り出して記憶する（ｍ１）。また前処理部１００により、短辺方向の画素列の平均値を算出して一次元の画像情報テーブル（平均輝度データ列）に変換する（ｍ２）。
【００４３】
次にウェーブレット変換部１０１により、画像情報テーブルに対してウェーブレット変換を施す（ｍ３）。そしてＶＴＦ変換部１０２において、ウェーブレット変換結果とＶＴＦとの積を周期毎に計算する（ｍ４）。これにより視覚に与える影響を加味する。
【００４４】
統計処理部１０３において、ステップｍ４で得られた全係数を比較して最大値Ｗｍａｘを求め（ｍ５）、最大値の位置ｂｍａｘと周期ａｍａｘを記憶部に記憶し（ｍ６）、さらに解析結果の係数の平均値Ｗａｖｅを求めてこれも記憶部に記憶する（ｍ７）。
【００４５】
その後、得られた最大値Ｗｍａｘとその位置ｂｍａｘと周期ａｍａｘと平均値Ｗａｖｅを、制御基板３０１に渡す。制御基板３０１のＣＰＵ７２ではそれら値を読み出して表示部に表示する（ｍ８）。もちろん印刷しても良い。表示の仕方は、統計値を表示するだけでなく、統計値Ｗｍａｘ、Ｗａｖｅがそれぞれについて定められた所定以上なら画像形成装置内部の確認を求める警告をしてもよい。この場合平均値Ｗａｖｅは画像全体の評価結果であり、最大値Ｗｍａｘは、最も目立つぶれまたはむらまたはすじである。これらの解析結果からユーザまたはサービスマンが、主観的な評価によらない画像の評価が可能となっている。
【００４６】
図８は、本実施形態における画像解析による変換値の一例を説明する図である。上から解析範囲の画像データの例（ａ）、画像情報テーブルの輝度分布の図（ｂ）、ウエーブレット変換後の係数の例（ｃ）、ＶＴＦ変換後の係数の例（ｄ）である。（ａ）においては、輝度は画像の濃度で表されている。（ｃ）（ｄ）においては係数値は濃度で表されている。ただし、濃度と係数値とが１対１に対応しているわけではない。グラフの表現は２５６段階に限られているところを、係数値は２５６段階を超える段階を有しているため、係数値の増加（或いは減少）すると、対応する濃度は飽和せずに循環的に表される。たとえば、係数値の増加に応じてそれを表す色が白→黒へ変わり、さらに係数値が増加して濃度が飽和した時点でその係数値を表す色は白にもどる。図８（ｃ）はそのように表現されている。
【００４７】
さて、画像解析においては、まず図８（ａ）の二次元読み取り画像を短辺方向に平均化して、図８（ｂ）の一次元のデータとする。この一次元データをウェーブレット変換することで、図８（ｃ）に示す、位置ｂ及び周期ａにおけるウェーブレット変換後データＷ（ａ，ｂ）が得られる。これにＶＴＦ変換を実行することで、図８（ｄ）に示す、位置ｂ及び周期ａにおけるＶＴＦ変換後データＷVTF（ａ，ｂ）が得られる。このＶＴＦ変換後データＷVTF（ａ，ｂ）の中から最大値Ｗｍａｘとその位置ｂｍａｘと周期ａｍａｘと平均値Ｗａｖｅを演算すれば、読み取り画像の特徴を抽出することが可能となっている。もちろん図８はこのような結果が得られることを示す例に過ぎない。
【００４８】
このように、画像データに対して連続ウエーブレット変換を施して、得られた変換値に対してＶＴＦを用いたＶＴＦ変換をそのまま適用することができる。このため、ＶＴＦで示される視覚の周波数特性により連続ウエーブレット変換結果を重み付けし、視覚上の特徴をその位置とともに抽出することができる。
【００４９】
＜変形例＞
なお、リーダスキャナ部１またはＣＩＳ５０のいずれか一方のみ備えられている画像形成装置であっても本発明は適用可能である。また、リーダスキャナ部１またはＣＩＳ５０いずれも備えていなくとも、媒体に形成された画像を他の画像スキャナで読み取られせ、そのスキャナから得られた画像データに基づいて評価を行うことも可能である。この場合、評価は画像形成装置でなく汎用コンピュータにより図７等の手順を実行させることで行うこともできる。
【００５０】
また、本実施形態では、画像形成装置の搬送方向に直交する方向について、画像の欠陥（むらやすじ、ぶれ等）を分析して評価した。本実施形態で定めた解析範囲（３００ｍｍ×５０ｍｍ）は、用紙サイズがＡ４で搬送方向がその短辺方向に沿った方向であるとしていたためにこのように解析範囲を定めた。したがって、本実施形態を他のサイズに適用する場合、解析範囲の短辺方向が評価対象となる媒体の画像形成時の搬送方向となるように解析範囲を定める必要がある。したがって、本実施形態のように、画像形成時の搬送方向そのままで搬送される媒体から画像を読み取る場合には単に解析範囲の寸法を媒体サイズに変更するだけでよい。しかし、画像形成時の搬送方向とは無関係に画像が読み取られる場合、たとえばリーダスキャナ１を用いて画像を読み取った場合や、外部に接続された画像スキャナで画像を読み取った場合などには、そのサイズが情報として別途入力されるのが望ましい。その入力は、たとえば本実施形態に係る画像形成装置に備えられた操作パネルで操作者がマニュアルで行っても良い。また画像形成装置に一体に取りつけられたリーダスキャナ１を用いて画像を読み取った場合、媒体のサイズも読取りと同時に検出する機能を備えているのであれば、その検出サイズを同時に入力してもよい。
【００５１】
さらに、画像の評価を汎用コンピュータでおこなうとすれば、画像形成時における搬送方向も別途入力する必要がある。その場合には、媒体のサイズおよび搬送方向も入力される。そして、指定された搬送方向を短辺とし、それに直交する方向を長辺とする解析範囲の画像データについて、本実施形態に図７で示した手順で評価を施す。
【００５２】
またカラープリンタで形成された画像を評価する場合には、そのカラープリンタの用いる色材の色成分毎に一様なハーフトーン画像を媒体に記録させ、本実施形態の手順で（もちろん他の実施形態でも同様）各色成分毎に評価することができる。
【００５３】
［第２実施形態］
図９は、本実施形態における前処理部１００のブロック図を示している。本実施形態では、この前処理部以外は第１の実施形態と同様の構成である。図９において、範囲分記憶部１１０により、ＣＩＳ５０で読み込んだ二次元的な輝度情報から解析範囲分だけ保存する。範囲分記憶部は、第１実施形態で説明した記憶部であってよい。この輝度データを、濃度変換部１１１により、ＣＩＳ５０固有の輝度と濃度の相関関係を表すテーブルにより濃度データに変換する。この変換はＣＩＳに固有の特性を補正した標準的な輝度空間に変換した後に、それを濃度に変換するという手順でも行うことができ、前者はＣＩＳを用いた一般的な画像スキャナ等で実現され、後者は輝度を濃度に変換するプリンタなどで実現されている。こうして得られた濃度データを、縮小部１１２により１６分の１に縮小する。縮小は、たとえば画素の間引きにより行う。その後、一次元変換部１１３により、短辺に方向について平均化して一次元化情報、すなわち解析の対象となる画像情報テーブルを作成する。
【００５４】
本実施形態でも、感光体などの長手方向についての画像解析のため、短辺である搬送方向５ｍｍと長辺である長手方向３００ｍｍの情報を、短辺方向５ｍｍについての平均値を求め、長手方向分の一次元化情報（第１実施形態の画像情報テーブルと同様のもの）として記憶することになる。３００ｍｍの長さにわたって２４００ｄｐｉで読み込んだ画像情報テーブルは、前処理部１００により、１６分の１の濃度データに変換されているため、およそ１７８０画素分の一次元平均濃度データとなる。なお解析対象の一次元データの画素数が減少するため、ウェーブレット変換部などの演算負荷が減少するというメリットも得られている。このとき、出力したハーフトーン画像の画像処理とのモアレが発生しないような縮小率が重要である。ハーフトーン画像の線数を複数有する場合（たとえば閾値マトリクスのサイズを複数のマトリクスサイズから選択できる場合）は、線数に応じた縮小率を選択すべきである。
【００５５】
図１０は、本実施形態における画像解析を行うルーチンのフローチャートである。図１０もまた画像解析部９１により実行される。また、図１１は図１０の手順により処理されるデータの一例を示す。
【００５６】
まず、図９で示したように、前処理部１００によりＣＩＳ５０で読み込んだ二次元の輝度情報から解析範囲分を記憶する（ｎ１）。また前処理部１００により、濃度に変換すると共に短辺方向に平均化を行い、一次元の平均濃度データに変換して画像情報テーブルとしてメモリに記憶する（ｎ２）。次に、その画像情報テーブルについてウェーブレット変換部１０１によりウェーブレット変換を施してその値を記憶する（ｎ３）。そして、ＶＴＦ変換部１０２において、記憶したウェーブレット変換結果とＶＴＦとの積を取り、視覚に与える影響を加味する（ｎ４）。図１１（ａ）はＶＴＦ変換後データＷVTF（ａ，ｂ）を示す。
【００５７】
そして統計処理部１０３において、最大値Ｗｍａｘを求め（ｎ５）、最大値Ｗｍａｘの位置ｂｍａｘと周期ａｍａｘを記憶する（ｎ６）。
【００５８】
さらに本実施形態では、解析結果の平均値に代えて、ＶＴＦ変換後の係数値群から極大値を大きい値から一定個選び、それらの平均値Ｗｚを求めて記憶している（ｎ７）。極大値（ピーク）Ｗｍとは、Ｗ1D（ｂ−１）≦Ｗ1D（ｂ）＞Ｗ1D（ｂ＋１）または、Ｗ1D（ｂ−１）＜Ｗ1D（ｂ）≧Ｗ1D（ｂ＋１）を満たすＷ1D（ｂ）であると定義する。ただし、ここで極大値を選ぶ際には、単純に大きい順に極大値を選ぶのではなく以下のようにしている。
【００５９】
すなわち、ステップｎ７においては、まず、ＶＴＦ変換後データＷVTF（ａ，ｂ）（図１１（ａ））から、各位置ｂにおける最大値を検索して、これら各位置の最大値から構成される、位置をパラメータとする変換値群Ｗ1D（ｂ）を作成する（図１１（ｂ））。図１１（ｂ）は位置と周波数の２パラメータで示しているが、各位置における最大値の周波数は一意に決まるので、実際上は１パラメータの関数である。
【００６０】
次にこのＷ1D（ｂ）の中から、極大値を持つ値Ｗｍを検索して記憶する。検索された極大値の例を図１１（ｃ）の丸印として示す。Ｗｍの添え数ｍは１〜ｍ個の極大値のそれぞれを示す。極大値Ｗｍはおのおの周期情報ａをもった極大値であることから、その極大値の位置ｂを中心として周期ａの範囲を一つの山とし、その中に複数の極大値が含まれる場合には、その中で最大の極大値をその範囲を代表する極大値としてその他の極大値を捨てる。そして、残された極大値群の中から、大きさの順に上から一定個数の極大値を選び（図１１（ｄ）の丸印）、その平均値Ｗｚを求める。
【００６１】
その具体的な手順はたとえば次のようなものである。
（１）例えばまず記憶された各位置における最大値の系列Ｗ1D（ｂ）から、上記定義を満たす極大値Ｗｍを検索して画像解析部９１の記憶部に記憶する。ここで記憶した極大値を極大値の集合と呼ぶ。
（２）極大値の集合からまず最大の極大値Ｗ１を選んでその値とともに位置ｂと周期ａを画像解析部９１の記憶部に記憶しておく。
（３）その選ばれた極大値Ｗ１の位置ｂ１を中心としてその極大値Ｗ１の周期ａ１の範囲にある極大値を、記憶された極大値の集合から検索して削除する。
（４）残された極大値の集合から最大の極大値を選ぶために、（２）からの繰返す。ただし、選ばれるのは極大値Ｗ１ではなく、Ｗ２，Ｗ３…というように、繰返し回数に応じた順序の極大値である。終了条件は、ｍ個の極大値について（２）の処理が終了するか、あるいは、極大値の集合が空となることである。
【００６２】
このようにしてｍ個の極大値Ｗ１〜Ｗｍが記憶されたならその平均値Ｗｚを計算する。以上のようにしてステップｎ７が実行される。
【００６３】
その後、得られた最大値Ｗｍａｘとその位置ｂｍａｘと周期ａｍａｘおよび極大値の平均値Ｗｚを、制御基板内のＣＰＵで読み出し、表示部に表示する（ｎ８）。さらに、ステップｎ９では、最大値Ｗｍａｘと極大値の平均値Ｗｚとについて比較し、例えば一方が他方の２倍以上あれば単発のむらを生じており、そうでなければ、複数のむらやぶれやすじを生じていると判断して、生じたむらが単発か複数かを示すメッセージ等を表示している。
【００６４】
ここで一定数の極大値の平均値Ｗｚは、目立つむらの平均値を意味している。むらを示す指標としては、単純に二次元の解析データの上から極大の濃度（あるいは輝度）を有する一定数の画素を取り出してそれらの平均をとってもよい。しかし、本発明の発明者らは、極大値の位置ｂから周期ａの範囲に含まれる位置の極大値を除外して次の極大値を選ぶ、という方法で平均値を求めるためのサンプル選ぶことで、目立つ複数のむらの平均値を求めている。この理由は、単純に二次元解析データについて大きさの順に一定個の極大値を取り出すと、目立つむら近傍に小さなむらが集中し、その結果目立つむらの近傍の値のみの集合になって、目視による結果と異なる場合があるからである。目視での確認においては、位置の異なるむらが複数存在すると判断しやすく、振幅の大きなむら近傍の小さなむらは着目されにくいからである。
【００６５】
このような本実施形態の平均化処理によれば、目視による画像の観察時と同じように、一番目立つむらからいくつかの目立つむらについて考慮され、かつ、振幅の大きなむらの近傍にある、振幅の小さな別のむらを排除することで、目視での観察に近い演算が可能となっている。
【００６６】
また、読み取った輝度情報を濃度情報に変換し、かつ縮小変換した後に、ウェーブレット変換とVTF変換を施すことでも解析は可能である、この解析結果の中で上から排他的に数個分を取り出して平均を取ることで、目視での観察に近い解析が可能となっている。
【００６７】
［第３実施形態］
本実施形態では、第１及び第２の実施形態におけるＣＩＳ５０は用いず、図１で示した画像形成装置に付属するリーダスキャナ部１によりこれを検知する方法を採用している。また本実施形態ではこのリーダスキャナ部１はＲＧＢ等のフルカラーで画像を読み取ることができる。ユーザまたはサービスマンが出力されたテストプリントをリーダスキャナ部１の原稿台ガラス２上に載置することで、画像を通常のコピー画像のためにリーダスキャナ部１を使用して読み込む方法と同一方法でテストプリントされた転写紙を読み取り二次元の輝度情報を得ている。ただし、出力されたテストプリントの基本解像度が各色について６００ｄｐｉであり、リーダスキャナ部１の基本解像度も各色について６００ｄｐｉであるため、モアレが発生する場合がある。そこで本実施形態では、スキャン方向に４００％に拡大して読み取り、スキャン方向には２４００ｄｐｉ分のデータを得るようにしている。
【００６８】
図１２は、本実施形態における前処理部１００のブロック図を示している。その他の構成は第１あるいは第２の実施形態と同様である。図１２において、範囲分記憶部１１０によりリーダスキャナ部１で読み込んだ二次元的な画像情報から解析範囲分だけ保存する。この画像データを、色味変換部１２１により、輝度成分と色味成分に分解している。具体的には、たとえばスキャナで読み取られたＲＧＢ表色系からＸＹＺ表色系やＬ＊ａ＊ｂ＊表色系やＬ＊Ｃ＊ｈ＊表色系等へと変換する。色味成分は、色相と彩度を表す２次元の値となるが、本実施形態では色相について計算している。もちろん彩度について実施してもよい。この色相成分を、ぼかし部１２２によりスキャン方向について前後それぞれ１０画素と、着目画素の平均値を算出する。その後、一次元変換部１１３により平均化して一次元化情報としている。なお本実施形態ではぼかすために着目画素の前後それぞれ１０画素分の色相成分の平均値を算出するというフィルタリング処理を実施しているが、この平均処理時に重みをつけ、いわゆるローパスフィルタ的な効果を持たせてもよい。こうして作成された一次元情報が、ウエーブレット解析の対象となる、第１実施形態でいうところの画像情報テーブルとなる。前処理部１００はここまでの処理を行う。
【００６９】
本実施形態では、画像が形成された媒体の搬送方向について画像解析を行うため、たとえば電子写真方式の画像形成装置の感光体の長手方向を短辺とし、搬送方向を長手方向としてそれぞれ５０ｍｍ、４２０ｍｍの範囲を解析範囲とする。なお、本実施形態ではスキャンの方向と画像形成時の搬送方向とは一致しているものとする。そして、解析範囲において、短辺に沿った画素列ごとに画素の色相成分の平均値を求め、長手方向についての一次元化情報すなわち画像情報テーブルとして記憶する。２４００ｄｐｉで読み込んだ画像の画像情報テーブルは、前処理部１００により、およそ３９７００画素分の一次元平均色味データとなる。
【００７０】
図１３は、本実施形態における画像解析を行うルーチンのフローチャートである。この手順は画像解析部９２により実行される。図１２で示したように、前処理部１００によりリーダスキャナで読み込んだ二次元の画像情報から解析範囲分を記憶する（ｐ１）。また前処理部１００により、短辺方向に平均化を行い一次元の平均色味データに変換する（ｐ２）。
【００７１】
次に数式１で示したマザーウェーブレットの波の数σを１．０として、ウェーブレット変換部１０１によりウェーブレット変換を施してその結果を記憶する（ｐ３）。そしてＶＴＦ変換部１０２において、ウェーブレット変換結果とＶＴＦとの周期毎の積を取り、その結果を記憶して視覚に与える影響を加味する（ｐ４）。
【００７２】
そして統計処理部１０３において、ＶＴＦ変換された計数値からその最大値Ｗｍａｘ１を求め（ｐ５）、最大値の位置ｂｍａｘ１と周期ａｍａｘ１とともに記憶する（ｐ６）。また、極大（ピーク）値の大きい値から順に一定数個分の平均値Ｗｚ１を求めて記憶する（ｐ７）。ここでは単純に極大値を大きい順に選んでも良いが、第１実施形態と同じ要領で極大値の周期の範囲においては、そのうちで最大の極大値以外はサンプルとしては用いないものとしてもよい。
【００７３】
さらに、本実施形態では、数式１で示したマザーウェーブレットの波の数σを4.0として、ウェーブレット変換部１０１によりウェーブレット変換を施し（ｐ８）、ＶＴＦ変換部１０２において、ウェーブレット変換結果とＶＴＦとの周期ごとの積を取り、視覚に与える影響を加味する（ｐ９）。そして統計処理部１０３において、最大値Ｗｍａｘ２を求め（ｐ１０）、最大値の位置ｂｍａｘ２と周期ａｍａｘ２を記憶する（ｐ１１）。また、極大（ピーク）値の大きい値から順に一定数個分の平均値Ｗｚ２を求めて記憶する（ｐ１２）。ステップｐ４〜ｐ７とステップｐ９〜ｐ１２とは、処理手順としては同じものである。
【００７４】
その後、相異なる波数についてそれぞれ得られた２つの最大値Ｗｍａｘ１，Ｗｍａｘ２とそれぞれの最大値の位置ｂｍａｘ１，ｂｍａｘ２とそれぞれの最大値の周期ａｍａｘ１，ａｍａｘ２と、高いピークの値を上から数個分の２つの平均値Ｗｚ１，Ｗｚ２を、制御基板内のＣＰＵで解析処理部９２の記憶部から読み出して表示部に表示する（ｐ１３）。
【００７５】
波の数σを1.0と4.0とすると、その他が同じ解析条件であっても、それぞれについて得られる結果の意味が異なる。σが1.0の場合は、周期性の小さなむらやぶれやすじの検出に適しているが、σが4.0の場合は、比較的周期性のあるむらやぶれやすじの検出に適している。すなわちσの値の違いから、画像に表れた欠陥が周期的に発生しているかどうかが分かる。そこで最大値Ｗｍａｘ１，Ｗｍａｘ２の大小を比較し（ｐ１４）、周期的かどうかを、たとえば周期性がある、あるいは周期性はない旨をあらわすメッセージなどにより表示する（ｐ１５）。Ｗｍａｘ１の方が大きければ、最大値が周期性の小さいむらやぶれやすじであることが分かるので、周期性が小さい旨のメッセージを表示する。それとともに、むら等が画像のどこの場所かはｂｍａｘ１により判断でき、線幅（むらやぶれやすじの幅）は、ほぼａｍａｘ１の二分の一と判断できるので、ｂｍａｘ１およびａｍａｘ１の値もメッセージとともに合わせて表示するのが望ましい。一方Ｗｍａｘ２の方が大きければ、周期性があると判断でき、その位置はｂｍａｘ２と、周期はａｍａｘ２と判断できるから、周期性がある旨のメッセージとともにｂｍａｘ２およびａｍａｘ２の値も表示するのが望ましい。
【００７６】
また平均値Ｗｚ１，Ｗｚ２の大小を比較し（ｐ１６）、周期的かどうかを、たとえば周期性がある、あるいは周期性はない旨をあらわすメッセージなどにより表示する（ｐ１７）。最大値ではなく平均値で周期性を判断してもよく、Ｗｚ１の方が大きければ、平均値が周期性の小さいむらやぶれやすじであることが分かる。またＷｚ１を計算するための母集合となった各極大値の周期の平均のほぼ二分の一が線幅平均ということが分かる。そこで、Ｗｚ１の方が大きければ、周期性が小さい旨のメッセージとともに、Ｗｚ１を計算するための母集合となった各極大値の周期の平均の二分の一の値を計算してそれを表示するようにしてもよい。
【００７７】
以上のようにして色度について分析することで、色相（あるいは彩度）の相違として表れる画像のむらやぶれ、すじについても、輝度について分析するのと同様に分析することができる。そして、それにより色相上あるいは彩度上の画像の欠陥の性質を客観的に利用者が把握でき、正しい対処を行うことが可能となる。
【００７８】
また、相異なる２通りの波数のマザーウエーブレットを用いて同一の画像についてそれぞれウエーブレット解析を実行することで、互いの解析結果を比較し、画像に表れた欠陥の周期性の大小について判断をすることが可能となった。これにより、画像形成装置の不具合に対する対応を一層きめ細かく行うことができる。
【００７９】
また出力画像の画像情報は、原稿読み込み用のスキャナで読み取っても良く、色味情報についても解析が可能であり、さらに情報を平均化などのフィルタリング処理を施してぼかし効果を与えてもよい。さらにマザーウェーブレットの係数を変更して、複数種の解析を行うことで、周期性が高いか低いかも判別することが可能となっている。
【００８０】
［第４実施形態］
図１４は、本実施形態で用いている画像の状態を判断する画像解析部９２のブロック図である。その他の構成は第１実施形態乃至第３実施形態と同様である。なお本実施形態でも、電子写真方式のプリンタを用いる。図１４において、ＣＩＳ５０で読み込んだ二次元的な輝度データは、その中の解析範囲に相当するものが搬送方向記憶部１３０と長手方向記憶部１３１とに一旦保存される。図１５は、本実施形態で読み込んでいる画像領域を示す。搬送方向記憶部１３０と長手方向記憶部１３１には、それぞれ位置が相違する解析範囲が３つずつ記憶される。したがって濃度変換部１１１以降の処理は計６回演算されることになる。搬送方向記憶部１３０に記憶される解析範囲は、ＣＩＳ５０の長手方向に５ｍｍ、媒体の搬送方向に４２０ｍｍの大きさで、長手方向記憶部１３１に記憶される解析範囲は、ＣＩＳの長手方向に３００ｍｍ、媒体の搬送方向に５ｍｍの大きさである。それぞれ相異なる３個所について保存している。解析範囲の位置は、たとえば図１５に示しように、各方向についての中央付近と両端部付近などである。
【００８１】
濃度変換部１１１において輝度から濃度に変換されたデータは、縮小部１１２により１６分の１に縮小され、一次元変換部１１３により、短辺方向の画素の並びについて濃度値が平均化されて一次元化情報（画像情報テーブル）とされ、記憶される。すなわち、各解析範囲毎に、各方向毎に３つずつの画像情報テーブルが生成される。その後、各画像情報テーブルについてウェーブレット変換部１０１によりウェーブレット変換を施してその結果を記憶する。また、ＶＴＦ変換部１０２において、ウェーブレット変換結果とＶＴＦとの積を周期毎に取り、視覚に与える影響を加味してその値を記憶する。そして統計処理部１０３において、各解析範囲毎の解析結果から最大値Ｗｍａｘと、最大値Ｗｍａｘの位置ｂｍａｘおよび周期ａｍａｘを記憶し、さらに、各位置毎のピーク値を求め、ピーク値について大きな値から順に一定数個分の平均値Ｗｚと、平均値Ｗｚを演算するために用いた数個分の平均周期ａｚを求めて記憶部に記憶する。以上の解析手順は、各解析範囲について第１実施形態と同じ要領で行われる。
【００８２】
図１５で示したように、本実施形態では、搬送方向に３箇所、長手方向に３箇所の領域について解析を行っている。そして、最大値Ｗｍａｘと平均値Ｗｚは、それぞれの解析範囲についての最大値を採用している。搬送方向と長手方向とでは、むら等の要因が異なるため、便宜上搬送方向は添え字Ｈ、長手方向は添え字Ｎを付けて記すことにする。従って得られる解析結果として、搬送方向については、最大値ＷｍａｘＨとその位置ｂｍａｘＨと周期ａｍａｘＨと、平均値ＷｚＨと、その平均周期ａｚＨが得られ、長手方向については、最大値ＷｍａｘＮとその位置ｂｍａｘＮと周期ａｍａｘＮと、平均値ＷｚＮと、その平均周期ａｚＮが得られる。これらが各方向について３つずつ得られる。
【００８３】
図１６（ａ）（ｂ）は、画像形成装置が発生する固有のピッチむらの周波数とその原因との対応を示している。図１６（ａ）は搬送方向について周波数とその原因との対応を示す。ポリゴンミラーの面倒れなど、周期の小さいもの（１６０１）から、現像駆動ギア１，現像駆動ギア２，現像駆動ギア３，感光体駆動ギア１，感光体駆動ギア２，感光体駆動ギア３，現像スリーブピッチ、現像コロピッチ（１６０２）など、順に周期の大きなものが存在する。
【００８４】
図１６（ｂ）は、長手方向についての原因を示す。現実のピッチ状のむらとしては周期的なものは少なく、前露光で用いるＬＥＤの素子ピッチや、現像器内で用いる攪拌スクリューの配置ピッチである。これらが周期の小さな順に対応する。これらのピッチは画像形成装置に固有であり、予めピッチを画像解析部９２などに記憶しておき、搬送方向の平均周期ａｚＨや長手方向の平均周期ａｚＮと比較し、一致する場合は、その周期のむらを生ずる箇所を異常個所と判定できる。実際の判定は画像形成装置固有の各要因ピッチに±２％程度のマージンを持たせてその範囲内にあれば、その要素が原因と判別している。
【００８５】
また、上記の方法でピッチむらの原因が判定できない場合は、表１と表２のような判定を行っている。表１は搬送方向についてであり、表２は長手方向についてである。これらの表に従い、搬送方向の平均周期ａｚＨと長手方向の平均周期ａｚＮの値に応じて異常個所の推定することで、各３通りの異常個所を推定することが可能である。また、異常箇所の判別だけでなく、それに対するアクションを決定することもできる。
【００８６】
【表１】
2005260725.tif 000005
【００８７】
【表２】
2005260725.tif 000006
【００８８】
表中、「警告及び次へ」と記してある場合は、その後のアクションが無い場合である。その場合は、画像形成装置のスクリーン線数を低下するように設定変更する。この設定変更は警告を受けた操作者が行うこともできるが、画像形成装置が切り換えることもできる。スクリーン線数は、低線数ほど解像力は低下するものの階調安定性に優れるため、本実施形態では、デフォルトの２００線から、１４１線、１０６線、８５線の４種類を用意して、表中の「警告及び次へ」に該当する場合には現在の線数よりも一段階低い線数としてから再度の出力及び解析を促すようにしている。たとえば、上記各大きさに対応するサイズの閾値マトリクスを用意して、線数を減らすたびにより大きなサイズのマトリクスに切り換える。
図１７は、本実施形態における画像解析とフィードバック制御を行うルーチンのフローチャートである。まず画像形成装置によりテストプリントを実行させる（ｑ１）。図１４、１５で示したように搬送方向と長手方向について、ウェーブレット変換およびＶＴＦ変換及び統計処理を行い、それぞれの方向についての解析結果を得る（ｑ２）。解析は第１実施形態と同じ要領でできる。
【００８９】
その中で、搬送方向の平均周期ａｚＨと長手方向の平均周期ａｚＮに着目し、搬送方向の平均周期ａｚＨを図１６（ａ）に示す各ピッチと比較し、長手方向の平均周期ａｚＮを図１６（ｂ）で示した各ピッチと比較する。この比較は、各方向３つの解析領域それぞれそれについて行う。それにより画像形成装置固有のピッチかどうかを判定する（ｑ３）。判定は、各図１６に示す要因ピッチの±２％程度の範囲に平均周期があるかどうかにより行う。また、３つの解析領域についての平均を採用することもできる。判定の結果、平均周期が、予め記憶されたピッチを含む所定範囲内であれば、該当するピッチと対応する要因とを表示部に表示して（ｑ４）、終了または再トライを促す（ｑ５）。なお、図１６に示す要因毎のピッチは、数値化されて予めＲＯＭや不揮発のＲＡＭ等に記憶されている。
【００９０】
ステップｑ８で判定できなかった場合には、表１及び表２で示したように異常個所を推定し、以降のアクションを決定している（ｑ６）。これら表も、周期の「長い」「中間」「短い」について、それぞれ具体的な数値の範囲が特定されてそれぞれＲＯＭや不揮発のＲＡＭ等に記憶されている。これらの値は経験的に決定される値が用いられる。たとえば、５００画素以下程度に相当する周期を「短い」、４８００画素以上程度に相当する周期を「長い」、その中間を「中間」などとする。
【００９１】
表１あるいは表２を検索した結果、対応するアクションが存在する場合には（ｑ７）、アクションを実行するか問いかけを行い、それに対する応答を判定する（ｑ８）。アクションは、表１、表２では「帯電器の清掃」「転写電流増加」の２つがある。アクションを行うことが選択された場合は、異常個所に応じたアクションを実行し（ｑ９）、終了または再トライを促す（ｑ１０）。たとえばアクションが転写電流の増加であれば、一定量、転写電流を増加させる。また帯電器の清掃であれば、これを実現するハードウエアなどの機能があれば清掃を行う。ただし、清掃をサービスマンに行われる画像形成装置の場合、帯電器の清掃を促すメッセージの出力にとどまる。
【００９２】
異常個所に応じたアクションが存在しない場合や、アクションを実行しないことが選択された場合には、線数を切り替えるかの問いかけを行い、それに対する応答を判定する（ｑ１１）。行うことが選択された場合は低線数へ変更し（ｑ１２）、終了または再トライを促す（ｑ１３）。
【００９３】
以上の手順により、本実施実施形態では、画像形成装置固有の周期的なむらなどを識別した上で、さらに単発的または散発的に発生するぶれやむらやすじなどの異常発生個所の情報をユーザまたはサービスマンに伝達することが可能だけでなく、異常画像の発生現象を和らげるアクションなどのフィードバック制御を搭載することで、より高品質な出力画像を提供すること可能となっている。
【００９４】
また、画像解析するサンプルを画像形成装置の搬送方向とそれに直交する方向の２方向についてとり、それらについて解析することで、搬送方向とそれに直交する方向の画像の欠陥等の特性を評価できる。その結果、各方向について、原因と対策の材料となる統計値を利用者に提示できる。
【００９５】
加えて、周期性のある場合には、該当する画像形成装置固有のピッチを探索し、それ以外の場合でも周期の大小による異常要因個所の推定を行い、その後のアクションとして画像形成装置の設定条件を変更することなどのフィードバック制御も可能となっている。
【００９６】
［変形例］
本実施形態の画像解析部を、第２実施形態あるいは第３実施形態の前処理部と組み合わせることもできる。
【００９７】
また、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体およびプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９９】
以上のように、本発明によれば、ユーザまたはサービスマンの主観的な評価に依存することなく、画像の良し悪しを正確に把握することが可能となり、かつまた、画像形成装置へ正しくフィードバック制御を行うことが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明で用いる画像形成装置内部の画像ムラ検出手段のブロック図
【図２】本発明で用いた画像形成装置について説明する図
【図３】画像形成装置内部の制御基板及び外付けの入出力装置について電気構成を説明する図
【図４】ＣＩＳについて説明する断面図
【図５】ＣＩＳについて説明する上視図
【図６】テストプリントのためのフローチャート
【図７】本発明における画像解析を行うルーチンのフローチャート
【図８】本発明における画像解析による変換状態を説明する図
【図９】第２実施形態における前処理部１００のブロック図
【図１０】第２実施形態における画像解析を行うルーチンのフローチャート
【図１１】目立つムラの平均値Ｗｚの求め方を説明する図
【図１２】第３実施形態における前処理部１００のブロック図
【図１３】第３実施形態における画像解析を行うルーチンのフローチャート
【図１４】第４実施形態における画像形成装置内部の画像ムラ検出手段のブロック図
【図１５】第４実施形態において読み込んでいる画像領域を説明する図
【図１６】（ａ）第４実施形態における搬送方向の画像形成装置が発生する固有のピッチムラを示す図、（ｂ）第４実施形態における長手方向の画像形成装置が発生する固有のピッチムラを示す図
【図１７】第４実施形態における画像解析とフィードバック制御を行うルーチンのフローチャート
【図１８】本発明におけるＶＴＦ変換部で演算されるＶＴＦ変換テーブルの図
【符号の説明】
【０１０１】
１：リーダスキャナ部
１０：ＣＣＤ
２０：プリンタ部
２１：半導体レーザ
２６：感光体ドラム
３７：搬送ローラ対（上流側）
３８：搬送ローラ対（下流側）
５０：ＣＩＳ
１００：前処理部
１０１：ウェーブレット変換部
１０２：ＶＴＦ変換部
１０３：統計処理部
【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８】
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【図１１】
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