(57)【要約】【課題】  外部ノイズの影響を相殺し、正確な反射濃度を測定することができる非接触型画質測定装置を提供することをの目的とする。【解決手段】  複数のマスクのサイズで検量線作成用サンプルを測定した輝度値からマスクサイズと輝度値の関係を算出することで検量線を作成しておく（１０２）。次に、ＣＣＤカメラによって読み込まれた画像に基づいて、画像輝度値の平均を算出し（１１０）、被測定画像を含むランプ照射エリアの印字面積を算出する（１１２）。また、ＣＣＤカメラで読み込むことによって得られる画像信号は、光照射エリアの印字面積分の信号が含まれるので、画像信号中の被測定画像の占める割合と算出したランプ照射エリアの印字面積から被測定画像の面積を算出し、被測定画像の面積を検量線のマスク開口部サイズと等価として、検量線から輝度値の増加率を算出する（１１４）。そして、輝度値の増加率を用いて画像輝度値の平均を補正し、輝度値の反射濃度変換を行う。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定画像に光を照射する光源と、
前記光源から照射されて被測定画像によって反射された反射光により被測定画像を読み取る読取手段と、
前記読取手段の読取結果から輝度値を算出する輝度値算出手段と、
前記光源による光照射エリアの印字面積を算出し、該算出の前記印字面積と前記読取手段の読取結果とに基づいて被測定画像面積を算出する面積算出手段と、
被測定画像面積をパラメータとした輝度変化を表す予め定めた検量線と前記面積算出手段によって算出された被測定画像面積とに基づいて、前記輝度値算出手段によって算出された輝度値を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された輝度値を反射濃度に変換する変換手段と、
を備えた非接触型画質測定装置。
【請求項２】
前記検量線は、被測定画像の大きさよりも大きく、かつ前記光源の光照射エリアの大きさよりも小さい開口部を有するマスクで被測定画像以外を覆った場合の、前記開口部の大きさの変化に対する被測定画像の輝度増加率変化を表すことを特徴とする請求項１に記載の非接触型画質測定装置。
【請求項３】
前記マスクは、一定の反射率を有することを特徴とする請求項２に記載の非接触型画質測定装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記開口部の大きさと前記算出手段によって算出された被測定画像面積とを等価として被測定画像の輝度増加率を算出し、該算出の輝度増加率に応じて前記輝度値算出手段によって算出された輝度値を補正することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の非接触型画質測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型画質測定装置にかかり、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリスキャナ等によって得られる印刷物の画質評価を行うための非接触型画質測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリスキャナ等によって得られた印刷物の画質を評価するためには、画質に関する種々の評価値を測定する必要がある。例えば、反射濃度を評価値として測定する。
【０００３】
反射濃度を測定する測定器は、接触型と非接触型があり、主に接触型が主流となっている。接触型は、媒体に検出部を完全に密着させて測定するため、外光の影響や、媒体の違いによる影響を受けないが、検出部のサイズが固定であるため、検出部よりも小さいエリア（例えば、細線など）の反射濃度を測定することができない。一方、非接触型は、外光や測定画像の違い等の影響を受け、外部ノイズを拾いやすい特性を有する。
【０００４】
非接触型の測定装置としては、例えば、ＣＣＤカメラ等によって得られる画像信号を用いて輝度値等を測定する画質測定装置が用いられる。
【０００５】
一般的な非接触型画質測定装置では、まず、印刷物をステージ上にセットし、光源であるランプ等で被測定部を照射する。そして、電子顕微鏡等を用いて、画像を所定倍率で拡大し、この拡大像をＣＣＤ（固体撮像素子）等のカメラで読取ることによって画像信号を取得する。また、コンピュータのディスプレイ等の表示画面上に、特定のセル（画像）を有する表示領域であるウインドウを設けておき、取得した画像信号に基づいて、画質に関する種々の評価項目についてコンピュータ等を用いて演算処理して、評価値を算出する。そして、この評価値を用いて画質評価を行う。なお、当該評価項目には反射濃度、特に、細線、ドットなど微細な画像の反射濃度などがある。
【０００６】
例えば、測定画像の反射濃度を測定する際には、取得した画像信号が輝度値で表され、所定の階調（例えば、２５６階調等）を持つので、その画像信号に基づいてコンピュータのディスプレイに設けたウインドウに画像信号に基づいた濃度で原稿に対応する画像を表示させるようになっている。なお、輝度値と画像濃度の関係は、図４に示す相関関係になるようにランプ等の諸条件を一定に保つようになっている。
【０００７】
ここで、このような非接触型画質測定装置で被測定画像の反射濃度を測定する際の処理について説明する。図９は、従来の非接触型画質測定装置で反射濃度を測定する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０００８】
まず、輝度値と反射濃度の変換テーブルがあるか否か判定される（２００）。該変換テーブルがない場合には、輝度値と反射濃度の変換テーブルを作成する（２０２）。
【０００９】
次に、測定箇所の画像をＣＣＤカメラ等で読み取ることによって画像を取り込み（２０４）、取り込んだ画像信号に基づいて画像輝度値の平均を算出する（２０６）。そして、算出された画像輝度値の平均と、上記変換テーブルを用いて、輝度値を反射濃度に変換することによって反射濃度が測定される（２０８）。このように、輝度値を測定することで被測定画像の反射濃度を測定することができる。
【００１０】
また、このような非接触型画質測定装置の一例としては、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許宇文献１に記載の技術では、原稿を撮影してウインドウ上のセルに表示する。そして、画質データを求める。この時、セルサイズと画質データとの相関から回帰線を求め、特定のセルサイズの場合の画質データを基準値として、回帰線に基づいて、各画質データを補正することが提案されている。これによって、異なる倍率で測定することで得られる画質データ同士を等価的に比較することができる。
【特許文献１】特開平１０−１１５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の非接触型の画質測定装置を用いて被測定画像の反射濃度を測定する際には、被測定画像の輝度値を測定するが、上述したように、非接触型であるために外光や媒体の違い等の外部ノイズの影響を受けやすく、正確な輝度値を測定することが難しく、正確な反射濃度を得ることができない。
【００１２】
また、特許文献１に記載の技術でも、外部ノイズの影響による問題点を解消することができない、という問題がある。
【００１３】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、外部ノイズの影響を相殺し、正確な反射濃度を測定することができる非接触型画質測定装置を提供することをの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、被測定画像に光を照射する光源と、前記光源から照射されて被測定画像によって反射された反射光により被測定画像を読み取る読取手段と、前記読取手段の読取結果から輝度値を算出する輝度値算出手段と、前記光源による光照射エリアの印字面積を算出し、該算出の前記印字面積と前記読取手段の読取結果とに基づいて被測定画像面積を算出する面積算出手段と、被測定画像面積をパラメータとした輝度変化を表す予め定めた検量線と前記面積算出手段によって算出された被測定画像面積とに基づいて、前記輝度値算出手段によって算出された輝度値を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された輝度値を反射濃度に変換する変換手段と、を備えることを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、光源から被測定画像に光が照射され、被測定画像によって反射された反射光を読取手段によって読取られる。そして、輝度値算出手段では、読取手段の読取結果から輝度値が算出される。例えば、ハロゲンランプ等の光源を用いて、被測定画像に光を照射し、その反射光をＣＣＤカメラ等によって読取ることによって被測定画像を表す画像信号を得ることができ、当該画像信号から輝度値を算出することが可能である。
【００１６】
そして、面積算出手段では、光源による光照射エリアの印字面積が算出される。例えば、光照射エリアの印字面積は、読取手段によって被測定画像を読み取る際の読取倍率等のパラメータから算出することができる。
【００１７】
また、面積算出手段では、光照射エリアの印字面積と読取手段の読取結果とに基づいて被測定画像面積が算出される。すなわち、ＣＣＤカメラ等の読取手段によって被測定画像を読み取ることによって得られる画像信号は、光照射エリアの印字面積分の信号が含まれるので、画像信号中の被測定画像の占める割合と光照射エリアの印字面積から被測定画像面積を算出することができる。
【００１８】
そして、補正手段では、被測定画像面積をパラメータとした輝度変化を表す予め定められた検量線と面積算出手段によって算出された被測定画像面積とに基づいて、輝度値算出手段によって算出された被測定画像の輝度値が補正される。
【００１９】
このように輝度値算出手段によって算出された輝度値を補正してから、変換手段によって輝度値を反射濃度に変換することによって、外部ノイズの影響を相殺し、正確な反射濃度を測定することが可能となる。
【００２０】
例えば、検量線としては、請求項２に記載の発明のように、被測定画像の大きさよりも大きく、かつ光源の光照射エリアの大きさよりも小さい開口部を有するマスクで被測定画像以外を覆った場合の、マスクの開口部の大きさの変化に対する被測定画像の輝度増加率変化を表すテーブルや数式を適用し、請求項４に記載の発明のように、補正手段が、マスクの開口部の大きさと算出手段によって算出された被測定画像面積とを等価とすることで、検量線から被測定画像の輝度増加率を得ることができ、該輝度増加率に応じて被測定画像の輝度値を補正することで、外部ノイズを相殺した被測定画像の輝度値を得ることが可能となる。
【００２１】
なお、検量線を作成する際に用いるマスクとしては、請求項３に記載の発明のように、一定の反射率を有するものが適用される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、被測定画像面積をパラメータとした輝度変化を表す検量線を用いて輝度値を補正してから反射濃度に変換されるので、外部ノイズの影響を相殺し、正確な反射濃度を測定することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の非接触型画質測定装置１０は、被測定画像の種々の画質を評価するための測定値を測定する測定部１２、測定部１２から得られる測定値に基づいて画質を評価するための評価値を演算する演算部１４、及び測定部１２及び演算部１４の種々の操作を行うための操作部１６を備えている。
【００２５】
測定部１２は、被測定画像に光を照射するハロゲンランプ１８、被測定画像の反射光を撮影するＣＣＤカメラ２０、及び被測定画像を載置するＸ−Ｙステージ２２を備えており、被測定画像をＸ−Ｙステージ２２上に配置し、ハロゲンランプ１８からの光を被測定画像に照射して、反射光をＣＣＤカメラ２０で読み込むようになっている。ＣＣＤカメラ２０によって読み取ることによって得られる画像信号は、演算部１４に出力されるようになっている。
【００２６】
測定部１２のＣＣＤカメラ２０で被測定画像を読み取ることによって得られる画像信号が、演算部１４に取り込まれると、演算部１４では、各種画質に関する評価値を演算するようになっている。本実施の形態では、演算部１４は、画質を評価する評価値の一例として反射濃度等を演算するが、この他の評価値を演算するようにしてもよい。また、演算部１４によって演算された結果は、ディプレイ２４に表示されるようになっている。
【００２７】
操作部１６は、Ｘ−Ｙステージコントローラ２６とジョイスティック２８からなり、ジョイスティック２８の操作方向をＸ−Ｙステージコントローラ２６が検出し、該検出結果に従ってＸ−Ｙステージコントローラ２６が測定部１２のＸ−Ｙステージ２２を移動させるようになっている。すなわち、ジョイスティック２８を操作して測定部１２のＸ−Ｙステージ２２の移動を制御することで、ＣＣＤカメラ２０が読み込むＸ−Ｙステージ２２上の被測定画像位置を調整することが可能とされている。
【００２８】
演算部１４は、詳細には、図２に示すように、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４及びハードディスク（ＨＤＤ）３６等の周辺機器がバス３８に相互通信可能に接続されたパーソナルコンピュータで構成されている。
【００２９】
演算部１４のバス３８には、操作部１６のＸ−Ｙステージコントローラ２６及び測定部１２のＸ−Ｙステージ２２が接続された入出力インタフェース４０が接続されている。なお、ジョイスティック２８がＸ−Ｙステージコントローラ２６に接続されており、ジョイスティック２８の操作をＸ−Ｙステージコントローラ２６が検出するようになっている。すなわち、Ｘ−Ｙステージコントローラ２６からの操作指示に応じて、測定部１２のＸ−Ｙステージ２２を移動制御するようになっている。
【００３０】
さらに、演算部１４のバス３８には、ハロゲンランプ１８が接続されたランプインタフェース４２、及びＣＣＤカメラ２０が接続されたカメラインタフェース４４が接続されており、ＣＰＵ３０の制御によって、ハロゲンランプ１８及びＣＣＤカメラ２０の動作が制御され、これによってＣＣＤカメラ２０によって被測定画像を読み取るようになっている。
【００３１】
ＨＤＤ３６には、後述する輝度値−反射濃度変換テーブル４６及び検量線４８が記憶されるようになっており、これらを用いてＣＰＵ３０の制御によって画質評価に係わる各種演算が行われるようになっている。
【００３２】
なお、図２では、省略するが演算部１４の演算結果等を表示するディプレイ２４やキーボード等の周辺機器もバス３８に接続されている。
【００３３】
ここで、上述のように構成された非接触型画質測定装置１０で反射濃度を測定するための被測定画像の輝度値を算出する際に用いる検量線４８の作成方法について説明する。
【００３４】
まず、はじめに図３に示すような予め定められた一定の反射率のマスク５０（例えば、矩形や円形等の貫通穴を設けたマスク）で覆った検量線作成用サンプル５２をＸ−Ｙステージ２２上に配置する。
【００３５】
そして、ハロゲンランプ１８からの光を検量線作成用サンプル５２に照射して、反射光をＣＣＤカメラ２０で読取ることで、検量線作成用サンプル５２の輝度値を測定する。また、マスク５０のサイズを変更して変更したマスク５０毎に検量線作成用サンプル５２の輝度値の測定を行う。
【００３６】
次に、複数のマスク５０のサイズで測定された輝度値からマスク５０のサイズと輝度値の関係を算出する。
【００３７】
続いて、検量線作成用サンプル５２の真輝度値を接触型反射濃度計を用いて測定し、図４に示す輝度値と画像濃度（反射濃度）の関係から換算して、真の輝度値を算出する。
【００３８】
そして、真の輝度値と、上述のように非接触型画質測定装置１０で測定したマスク５０サイズ毎の輝度値を用いて、輝度値の増加量を算出し、マスク開口サイズと輝度値増加率の関係（マスク開口サイズをパラメータとした輝度変化を表す特性）を図５に示すように求めて検量線４８とする。
【００３９】
このように求めた検量線４８から分かるように、非接触型画質測定装置１０で測定した輝度値は、ランプ照射エリアの印字面積（マスクの開口サイズ）が小さいほど輝度値の増加率が大きい。すなわち、図６に示すように、真の輝度値に対して外部ノイズが加算されていることがわかる。そこで、本実施形態に係わる非接触型画質測定装置１０では、このように作成された検量線４８をＨＤＤ３６に記憶しておき、検量線４８を用いて輝度値を補正して反射濃度を測定する。
【００４０】
なお、使用するマスク５０は、複数の反射率のマスク（例えば、複数色、白やＣＭＹ等）を使用して、複数の反射率毎に検量線４８を作成し、ＨＤＤ３６に作成した検量線４８を記憶する。ＨＤＤ３６に記憶する際には、検量線４８をテーブルとして記憶するしてもよいし、数式として記憶するようにしてもよい。
【００４１】
また、検量線作成用サンプル５２は、本実施の形態では丸形状としたが、これに限るものではなく、例えば、矩形等のサンプルを適用することができる。
【００４２】
続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置１０を用いて被測定画像の反射濃度を演算する際の処理について説明する。
【００４３】
図７は、本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置１０で被測定画像の反射濃度を測定する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４４】
輝度値測定が開始されると、まず、ステップ１００では、輝度値と反射濃度の変換テーブルがあるか否か判定される。すなわち、図４に示すような輝度値−反射濃度変換テーブル４６がＨＤＤ３６に記憶されているか否か判定される。該判定が否定された場合には、ステップ１０２へ移行して、輝度値と反射濃度の変換テーブルを作成して、ステップ１０４へ移行する。例えば、予め定められた反射濃度のサンプルを非接触型画質測定装置１０で読取って図４に示すような輝度値−反射濃度変換テーブルを作成する。
【００４５】
一方、ステップ１００の判定が肯定された場合には、そのままステップ１０４へ移行する。
【００４６】
ステップ１０４では、開口面積と輝度値増加率の検量線４８があるか否か判定される。すなわち、上述した方法で作成した検量線４８がＨＤＤ３６に記憶されているか否か判定される。該判定が否定された場合には、ステップ１０６へ移行して、上述した方法により検量線４８を作成してステップ１０８へ移行する。
【００４７】
また、ステップ１０４の判定が肯定された場合には、そのままステップ１０８へ移行する。
【００４８】
ステップ１０８では、測定箇所の画像が取り込まれる。すなわち、Ｘ−Ｙステージ２２上に配置された被測定画像がＣＣＤカメラ２０によって読み込まれ、演算部１４に取り込まれる。
【００４９】
次に、ステップ１１０では、ＣＣＤカメラ２０によって読み込まれた画像に基づいて、画像輝度値の平均が演算部１４によって算出され、ステップ１１２へ移行する。
【００５０】
ステップ１１２では、被測定画像を含むランプ照射エリアの印字面積が算出され、ステップ１１４へ移行する。なお、ランプ照射エリアの印字面積の算出は、例えば、ＣＣＤカメラ２０で撮影する際の拡大倍率パラメータから算出することが可能である。
【００５１】
ステップ１１４では、検量線４８を用いて、印字面積から輝度値増加率が算出される。詳細には、文字の色、用紙の色、被測定部の状態、測定サンプルの状態などから、ＨＤＤ３６に複数記憶される検量線４８から適応する検量線４８をオペレータが選択する。また、ＣＣＤカメラ２０で被測定画像を読み込むことによって得られる画像信号は、光照射エリアの印字面積分の信号が含まれるので、画像信号中の被測定画像の占める割合とステップ１１２で算出されたランプ照射エリアの印字面積から、被測定画像（例えば、図８に示す文字「Ａ」等）５４の面積を演算部１４によって演算処理して算出し、被測定画像５４の面積を検量線４８のマスク開口部サイズと等価として、検量線４８から輝度値の増加率を算出する。
【００５２】
続いて、ステップ１１６では、ステップ１１４で算出された輝度値の増加率を用いてステップ１１０で算出された画像輝度値の平均が補正され、ステップ１１８へ移行する。
【００５３】
ステップ１１８では、輝度値の反射濃度変換が行われる。すなわち、輝度値−反射濃度変換テーブル４６を用いて補正された輝度値から反射濃度が算出されて、一連の処理を終了する。
【００５４】
ここで、本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置１０を用いて画像サンプルの反射濃度を測定した結果を表１に示す。
【００５５】
表１は、本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置１０で反射濃度を測定した場合の測定結果と、接触型測定器で反射濃度を測定した場合の測定結果と、従来の非接触型画質測定装置で反射濃度を測定した場合の測定結果を示す表である。なお、画像サンプルとしては、周辺印字がない画面Ａ、周辺印字がある画面Ｂ、細線のＡ、小さいエリアを表す１ドットＡの４種類を測定した。
【００５６】
【表１】
2005259032.tif 000003
【００５７】
画像サンプルの画面Ａ及び画面Ｂは、接触型測定器（接触型測定値）は、外部ノイズの影響を受けないので、この値が最も正確な値といえる。また、画像サンプル細線Ａ及び１ドットＡについては、接触型測定器では測定できないので従来例の非接触型画質測定装置でしか測定できない。
【００５８】
表１に示すように、本発明では、画像サンプルの画面Ａ及び画面Ｂについては、従来の非接触型画質測定装置よりも接触型測定器と同等の測定値を得ることができた。
【００５９】
また、画像サンプルの細線Ａ及び１ドットＡについては接触型測定器では測定不能であったが、従来の非接触型画質測定装置と同様に測定することができた。
【００６０】
このように、本実施の形態の非接触型画質測定装置１０では、被測定画像の輝度値を測定して反射濃度を演算する際に、マスク５０の開口サイズ（被測定部面積）の大きさに応じて測定した輝度値が外光や測定画像の違い等の外部ノイズによって変化してしまうところを、上述のように作成した検量線４８を用いて補正するので、外部ノイズ等の影響を相殺した輝度値を得ることができる。従って、このように測定された輝度値から正確な反射濃度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】マスク及び検量線作成用サンプルの一例を示す図である。
【図４】輝度値と反射濃度の関係を示すグラフである。
【図５】検量線を示すグラフである。
【図６】非接触型画質測定装置で測定した輝度値の成分を表す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態に係わる非接触型画質測定装置で被測定画像の反射濃度を測定する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】被測定画像の一例を示す図である。
【図９】従来の非接触型画質測定装置で反射濃度を測定する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１０    非接触型画質測定装置
１２    測定部
１４    演算部
１８    ハロゲンランプ
２０    ＣＣＤカメラ
４６    輝度値−反射濃度変換テーブル
４８    検量線
５０    マスク
５２    検量線作成用サンプル
５４    被測定画像
【図１】
2005259032.tif 000004
【図２】
2005259032.tif 000005
【図３】
2005259032.tif 000006
【図４】
2005259032.tif 000007
【図５】
2005259032.tif 000008
【図６】
2005259032.tif 000009
【図７】
2005259032.tif 000010
【図８】
2005259032.tif 000011
【図９】
2005259032.tif 000012