(57)【要約】【課題】凹凸形状データを生成する画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提供すること。【解決手段】本実施形態における画像処理装置は、再現対象物の凹凸形状に基づいて凹凸形状を形成する画像形成装置に、凹凸形状データを供給する画像処理装置である。画像処理装置は、再現対象物の凹凸形状を表す情報の入力を受け付ける入力受付手段と、画像形成装置が出力可能な凹凸形状に関する出力特性を取得する取得手段と、凹凸形状を表す情報と出力特性とに基づいて画像形成装置に供給する凹凸形状データを生成する生成手段とを有する。【選択図】図１３
2017035876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再現対象物の凹凸形状に基づいて凹凸形状を形成する画像形成装置に、凹凸形状データを供給する画像処理装置であって、
前記再現対象物の凹凸形状を表す情報の入力を受け付ける入力受付手段と、
前記画像形成装置が出力可能な凹凸形状に関する出力特性を取得する取得手段と、
前記凹凸形状を表す情報と前記出力特性とに基づいて前記画像形成装置に供給する前記凹凸形状データを生成する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】
前記生成手段は、前記再現対象物の凹凸形状の高低差、高さ、凸部の先鋭性の少なくともいずれか１つを維持するように、前記凹凸形状データを生成する
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】
前記生成手段は、前記凹凸形状を表す情報と前記出力特性とに基づいて、前記凹凸形状を表す情報を補正するべきか否かを判定する判定手段をさらに有し、
前記判定手段により補正するべきと判定された場合、前記凹凸形状を表す情報が特定する凹凸形状を補正した結果に基づいて、前記凹凸形状データを生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像形成装置が前記凹凸形状データに基づいて出力する凹凸形状の見え方に応じて、前記凹凸形状の上に形成される画像層を表す画像データを補正する補正手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記生成手段は、前記再現対象物の凹凸形状の高さ分布を取得し、前記高さ分布から前記再現対象物の凹凸形状の高さと前記再現対象物の凹凸形状の空間周波数とを算出する算出手段をさらに有し、
前記判定手段は、前記再現対象物の凹凸形状の高さと、前記再現対象物の凹凸形状の空間周波数とが、前記出力特性が示す出力可能な条件を満たすかを判定し、
前記出力可能な条件を満たさない場合、前記生成手段は、前記再現対象物の凹凸形状の高さと、前記再現対象物の凹凸形状の空間周波数とに基づいて、受け付けた前記凹凸形状を表す情報を補正し、前記凹凸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】
前記取得手段は、前記画像形成装置が、高い再現度で前記凹凸形状を出力可能な振幅の上限である振幅上限と、前記画像形成装置が、高い再現度で前記凹凸形状を出力可能な周波数の上限である周波数上限とを前記出力特性として取得し、
前記判定手段は、前記再現対象物の凹凸形状の高さが、前記振幅上限以下であるか、および前記再現対象物の凹凸形状の空間周波数が、前記周波数上限以下であるかを判定する
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】
前記生成手段は、前記再現対象物の凹凸形状の高さが、前記振幅上限よりも大きい場合、前記再現対象物の凹凸形状の高さから前記高さ分布における高さ最小値を減算する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記生成手段は、前記再現対象物の凹凸形状の空間周波数が、前記前記周波数上限よりも大きい場合、前記高さ分布に、低周波特性のフィルタを畳み込み演算し、前記畳み込み演算によって減少した前記再現対象物の凹凸形状の高さを復元する
ことを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記取得手段は、前記画像形成装置が、高い再現度の前記凹凸形状を出力可能な出力可能範囲をさらに取得し、
前記生成手段は、補正後の前記再現対象物の凹凸形状の高さと、補正後の前記再現対象物の凹凸形状の空間周波数とが、前記出力可能範囲内となるように前記凹凸形状データを生成する
ことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
受け付けた前記凹凸形状を表す情報は、画素ごとに前記再現対象物の凹凸形状の高さを表すデータであって、
前記凹凸形状を表す情報を複数の領域に分割する分割手段と、
各分割領域の前記凹凸形状を表す情報を解析する解析手段と、
前記解析結果に基づいて、前記各分割領域の重み係数を算出する算出手段と、
前記生成手段によって生成された前記各分割領域の前記凹凸形状データと、算出された前記重み係数とから、前記各分割領域における前記凹凸形状のずれを調整する調整手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、受け付けた前記凹凸形状を表す情報によって特定される理想の凹凸形状と、受け付けた前記凹凸形状を表す情報が前記画像形成装置で出力された場合に予想される凹凸形状とを取得する第２の取得手段と、
前記理想の凹凸形状と、前記予想される凹凸形状の観察条件を設定する観察条件設定手段と、
前記観察条件における、前記理想の凹凸形状の見え方と、前記予想される凹凸形状の見え方とを算出し、前記理想の凹凸形状の見え方と、前記予想される凹凸形状の見え方とから、画像データに対する補正係数を算出する補正係数算出手段とを有し、
前記補正手段は、算出された前記補正係数に基づいて前記画像データを補正する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記観察条件は、光源から前記凹凸形状に照射される照射光の方向を含み、
前記補正係数算出手段は、前記理想の凹凸形状に照射される前記照射光の方向から、前記理想の凹凸形状の照度分布を、および前記予想される凹凸形状に照射される前記照射光の方向から、前記予想される凹凸形状の照度分布をそれぞれ求め、前記理想の凹凸形状の前記照度分布から、前記理想の凹凸形状の見え方と、前記予想される凹凸形状の照度分布とから、前記予想される凹凸形状の見え方とを算出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像処理装置から、補正後の前記凹凸形状データの供給を受け付け、供給を受け付けた補正後の前記凹凸形状データに基づいて前記凹凸形状を形成する画像形成装置。
【請求項１４】
再現対象物の凹凸形状に基づいて凹凸形状を形成する画像形成装置に、凹凸形状データを供給する画像処理方法であって、
前記再現対象物の凹凸形状を表す情報の入力を受け付ける入力受付ステップと、
前記画像形成装置が出力可能な凹凸形状に関する出力特性を取得する取得ステップと、
前記凹凸形状を表す情報と前記出力特性とに基づいて前記画像形成装置に供給する前記凹凸形状データを生成する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。
【請求項１５】
コンピュータを、請求項１から１２のいずれか１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸形状データを生成する画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
凹凸形状や構造物といった３次元形状を形成する方法として、インクジェット方式や電子写真等を用いた画像形成装置が、硬化型の樹脂記録材などを積層する積層方式が知られている。このような凹凸形状や構造物の形成を行う画像形成装置として、凹凸形状の形成と画像の記録とをほぼ同時に記録媒体上に行うことにより、立体感や質感を再現することができる画像形成装置が知られている（特許文献１）。特許文献１では、大きな凹凸を表現するための凹凸層、微細凹凸を表現するための凹凸層、画像を描画する層を重ねて形成することで、立体感や質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２００４−２９９０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、凹凸形状の形成を行う画像形成装置は、３次元形状データに基づいて凹凸形状を形成しても、忠実に凹凸形状を再現できない場合がある。これは、硬化型の樹脂記録材は、表面張力特性や濡れ広がり特性を有するためである。例えば、シャープな凹凸形状を再現するために、画像形成装置が、シャープな凹凸形状を特定する凹凸形状データに基づいて樹脂記録材を出力しても、樹脂記録材は凝固するまでの間に形状を変え、シャープな凹凸形状を再現できない。あるいは、凹凸の高低差が大きい形状を特定する凹凸形状データに基づいて画像形成装置が樹脂記録材を出力しても、凸部を形成するための樹脂記録材が凹部にまで広がり、高低差を維持できない。そこで本発明は、凹凸形状を有する構造物を再現する画像形成装置が、所望の質感を持つ出力物を形成できるように、画像形成装置が構造物を出力するためのデータを生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る画像処理装置は、再現対象物の凹凸形状に基づいて凹凸形状を形成する画像形成装置に、凹凸形状データを供給する画像処理装置であって、前記再現対象物の凹凸形状を表す情報の入力を受け付ける入力受付手段と、前記画像形成装置が出力可能な凹凸形状に関する出力特性を取得する取得手段と、前記凹凸形状を表す情報と前記出力特性とに基づいて前記画像形成装置に供給する前記凹凸形状データを生成する生成手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の画像処理装置によれば、画像形成装置が所望の質感を持つ凹凸形状を有する構造物を再現できるように、画像形成装置が構造物を出力するためのデータを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】凹凸形状の出力例を示す模式図である。
【図２】実施形態１における画像形成システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態１における画像形成装置の概略構成を説明する模式図である。
【図４】実施形態１における画像形成動作を説明する模式図である。
【図５】実施形態１における凹凸層および画像層の積層断面の一例を示す図である。
【図６】実施形態１において画像形成装置の出力条件を示す模式図である。
【図７】実施形態１における画像形成システムの機能構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態１における画像形成システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態１における凹凸形状の高さ分布のヒストグラムの一例を示す図である。
【図１０】実施形態１における周波数補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態１における周波数補正前後の凹凸形状の遷移を示す模式図である
【図１２】実施形態１における振幅補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施形態１における高さ減算処理前後の凹凸形状の遷移を示す模式図である。
【図１４】実施形態１における縮小処理〜先鋭化処理の凹凸形状の遷移を示す模式図である。
【図１５】実施形態１における振幅・周波数補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】実施形態２における画像形成システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】実施形態２において、凹凸形状データを複数の領域に分割した一例を示す図である。
【図１８】実施形態３における画像形成システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】実施形態３における画像データ補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】実施形態３における入射角度θおよび回転角φの位置関係を示す模式図である。
【図２１】実施形態３において凹凸形状の一部を示す模式図である。
【図２２】実施形態３における高さ分布、凹凸形状の見え、および照度分布を示す図である。
【図２３】実施形態３における画像データの補正係数と補正前後の画像出力例を示す図である。
【図２４】実施形態４における画像形成システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】実施形態５におけるユーザインターフェイスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。なお、同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【０００９】
［実施形態１］
実施形態１では、構造物を出力する画像形成装置に応じて、再現対象物の凹凸形状データを補正する方法について説明する。特に、実施形態１では所望の質感を表現するために、凹凸形状データの周波数および振幅を補正する。実施形態１の構成について説明をする前に、凹凸形状データの補正方法について考える。画像形成装置が、凹凸形状データに基づいて出力した結果、凹凸形状データが特定する形状を再現できない場合、当該凹凸形状データに対して拡大・縮小などの補正を施す方法が考えられる。しかしながら、凹凸形状データに対して単純に拡大・縮小を施すだけでは、所望の質感を表現する凹凸形状を出力できない場合がある。所望の質感を表現する凹凸形状を出力できない例を、図１の模式図に示す。図１（ａ）は、凹凸形状Ｓ１の一例を示す模式図である。符号Ｈ、Ｇは、それぞれ凹凸形状Ｓ１の最大高さと、凹凸形状Ｓ１の高低差とを示している。図１（ｂ）は、凹凸形状Ｓ１’の一例を示す模式図である。符号Ｈ’、Ｇ’は、それぞれ凹凸形状Ｓ１’の最大高さと、凹凸形状Ｓ１’の高低差とを示している。凹凸形状Ｓ１’は、高さＨ’が画像形成装置の出力可能範囲内となるように、凹凸形状Ｓ１が等倍で縮小されたものである。凹凸形状Ｓ１からＳ１’に縮小されることに応じて、凹凸形状の高低差もＧからＧ’に縮小される。凹凸形状Ｓ１の高低差Ｇが比較的小さいものであった場合、縮小後の高低差Ｇ’が判別できないほど縮小され、陰影のコントラストが失われてしまう。
【００１０】
凹凸形状データに対して単純に拡大・縮小を施すだけでは、所望の質感を表現する凹凸形状を出力できない別例を以下に説明する。図１（ｃ）は、凹凸形状Ｓ２の一例を示す模式図である。凹凸形状Ｓ２における凸部分Ｐは、鋭い形状（例えば、のこぎり波のような断面形状）となっている。図１（ｄ）は、実際に出力される凹凸形状Ｓ２’の一例を示す模式図である。凹凸形状Ｓ２’における凸部分Ｐ’は、凹凸形状Ｓ２における凸部分Ｐと比較して、鈍い形状となっている。これは、樹脂記録材の種類に応じた表面張力や濡れ広がり特性により、画像形成装置によって出力された樹脂記録材が、鋭い形状を保ったまま凝固する前に崩れてしまったためである。樹脂記録材の特性の影響を受けないように、凹凸形状データに対して縮小を施した場合、凹凸形状Ｓ２’の凸部分Ｐ’が鈍い形状となってしまい、凹凸形状Ｓ２が表現していた陰影のシャープさが失われてしまう。そこで実施形態１は、画像形成装置によって出力された樹脂記録材の質感を維持するように、凹凸形状データを補正する。
【００１１】
＜画像形成システムの概略構成＞
図２は、本実施形態における画像形成システム１の概略構成を示すブロック図である。図２の画像形成システム１において、ホスト１００は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ１０１と、メモリ１０２と、キーボードやマウス等によって構成される入力部１０３と、外部記憶装置１０４を備える。さらに、ホスト１００は、画像形成装置２００との間の通信インターフェイス（以下プリンタＩ／Ｆ１０５と記す）と、モニタ１１０との間の通信インターフェイス（以下ビデオＩ／Ｆ１０６と記す）とを備える。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に格納されたプログラムに従い種々の処理を実行する。プログラムは外部記憶装置１０４に記憶されるか、あるいは不図示の外部接続された情報処理装置から供給される。また、ホスト１００はビデオＩ／Ｆ１０６を介してモニタ１１０に種々の情報を出力すると共に、入力部１０３を通じて各種情報の入力を受け付ける。また、ホスト１００はプリンタＩ／Ｆ１０５を介して画像形成装置２００と接続されており、処理を施した画像データを画像形成装置２００に送信して画像を形成させる。ホスト１００は、プリンタＩ／Ｆ１０５を介して画像形成装置２００から凹凸形状の出力可能サイズなどの各種情報を受信することもできる。本実施形態において、ホスト１００は画像処理装置を構成する。
【００１２】
＜画像形成装置の概略構成＞
図３は、本実施形態における画像形成装置２００の概略構成を説明する模式図である。本実施形態において、画像形成装置２００は、複数種類のインクを用いて凹凸層および画像層を形成するインクジェットプリンタによって実現される。画像形成装置２００のヘッドカートリッジ２０１は、複数の吐出口からなる記録ヘッドと、記録ヘッドへインクを供給する複数色のインクタンクとを有し、記録ヘッドの各吐出口を駆動するための信号などを授受するためのコネクタが設けられている。インクタンクは、凹凸層を形成するための液体樹脂インクを収容するものと、画像層を形成するための複数の色材インクを収容するものとでそれぞれ独立して設けられている。ヘッドカートリッジ２０１はキャリッジ２０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ２０２には、上記コネクタを介してヘッドカートリッジ２０１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。符号２０３はガイドシャフトである。キャリッジ２０２は、このガイドシャフト２０３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２０２は主走査モータ２０４を駆動源としてモータ・プーリ２０５、従動プーリ２０６およびタイミング・ベルト２０７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。なお、このキャリッジのガイドシャフト２０３に沿った移動を「主走査」といい、移動方向を「主走査方向」という。
【００１３】
プリント用紙などの記録媒体２０８はオートシートフィーダ２１０（以下ＡＳＦと記す）に搭載されている。画像形成装置２００が画像出力を行うとき、給紙モータ２１１の駆動によってギアを介してピックアップローラ２１２が回転し、ＡＳＦ２１０から一枚ずつ分離されて給紙される。さらに記録媒体２０８は、搬送ローラ２０９の回転によりキャリッジ２０２上のヘッドカートリッジ２０１の吐出口面と対向する画像形成開始位置に搬送される。搬送ローラ２０９はラインフィーダ（ＬＦ）モータ２１３を駆動源としてギアを介して駆動される。記録媒体２０８が給紙されたかどうかの判定と、記録媒体２０８の給紙時の頭出し位置の確定とは、ペーパエンドセンサ２１４を記録媒体２０８が通過した時点で行われる。キャリッジ２０２に搭載されたヘッドカートリッジ２０１は、吐出口面がキャリッジ２０２から下方へ突出して記録媒体２０８と平行になるように保持されている。制御部２２０は、ＣＰＵや記憶装置等から構成されており、画像形成装置２００は、ホスト１００などの外部から供給された画像データおよび凹凸形状データを受信し、受信したデータに基づいて画像形成装置２００の各パーツの動作を制御する。本実施形態の凹凸形状データは、凹凸形状を表す情報の一態様であるといえる。上記の通り、本実施形態の画像形成装置２００の構成例を説明したが、複数の記録材を用いて凹凸層および画像層を形成することができれば、上記のインクジェットプリンタ以外の構成でもよい。
【００１４】
＜画像形成動作＞
次に、図３の画像形成装置２００における画像形成動作について説明する。まず、記録媒体２０８が所定の記録開始位置に搬送されると、キャリッジ２０２がガイドシャフト２０３に沿って記録媒体２０８上を移動し、その移動の際に記録ヘッドの吐出口よりインクが吐出される。そして、キャリッジ２０２がガイドシャフト２０３の一端まで移動すると、搬送ローラ２０９が所定量だけ記録媒体２０８をキャリッジ２０２の走査方向に垂直な方向に搬送する。この記録媒体２０８の搬送を「紙送り」または「副走査」といい、この搬送方向を「紙送り方向」または「副走査方向」という。記録媒体２０８の所定量の搬送が終了すると、再度キャリッジ２０２はガイドシャフト２０３に沿って移動する。このように、記録ヘッドのキャリッジ２０２による走査と紙送りとを繰り返すことにより記録媒体２０８全体に画像が形成される。
【００１５】
図４は、本実施形態における画像形成装置２００において、記録媒体２０８の同一ライン上を記録ヘッドが２回走査することにより凹凸層および画像層を形成する動作例を示す図である。ここでは、幅Ｌの記録ヘッドの半分（Ｌ／２）は凹凸層形成用に、残り半分は画像層形成用に使用するものとし、１回の走査が終了する毎に記録媒体２０８を副走査方向に距離Ｌ／２ずつ搬送する例について説明する。ヘッドカートリッジ２０１に搭載している液体樹脂インクのインクタンクは、色材インクのインクタンク数に比べ、多く配置されている。まず、ｍ回目の走査では、記録媒体２０８の領域Ａに液体樹脂インクを吐出することにより凹凸層を形成する。次に、ｍ＋１回目の走査では、記録媒体２０８の領域Ｂに液体樹脂インクを吐出することにより凹凸層を形成するのと並行して、ｍ回目の走査で形成した凹凸層上の領域Ａに複数の色材インクを吐出し、画像層を形成する。画像形成装置２００は、上記動作を繰り返すことにより、記録媒体２０８上に凹凸層および画像層を形成する。なお、本実施形態では、２回走査で凹凸層および画像層を形成しているが、実施形態はこれに限定されない。例えば、記録媒体２０８の領域Ａに凹凸層を形成するために、主走査を複数回繰り返して重畳印刷してもよい。なお、本実施形態において、記録媒体２０８の種類は特に限定されず、画像形成装置２００による画像形成に対応可能なものであれば、紙やプラスチックフィルム等、各種の素材を用いることができる。
【００１６】
＜凹凸形状＞
図５は、画像形成装置２００が図４の画像形成動作を行うことにより、記録媒体２０８上に形成された凹凸層および画像層の積層断面の一例を示す図である。図５に示される通り、通常本実施形態の凹凸層は、数ｍｍ程度の高さで分布するように構成される。一方、画像層は、数μｍ程度の高さで分布するように構成される。本実施形態では、凹凸層の上層に画像層が形成される。この点、厳密には画像層は数μｍの範囲で異なる高さ分布を有するが、凹凸層および画像層の積層の高さに占める割合を考慮すると数μm程度の高さは無視できる。そのため本実施形態では、凹凸層の高さ分布のみを考慮する。勿論、画像層の高さ分布を考慮してもよい。本実施形態において、凹凸層または凹凸層および画像層によって形成される形状のことを「凹凸形状」と記す。
【００１７】
＜出力可能な凹凸形状の範囲＞
画像形成装置２００が、入力を受け付けた凹凸形状データに基づいて凹凸形状を形成する際、出力可能な凹凸形状は、例えばインクの表面張力特性、濡れ広がり特性、または画像形成装置２００自体の大きさや出力可能な解像度などの出力特性に依存する。
【００１８】
図６は、本実施形態における画像形成装置２００の出力条件を示す模式図である。図６のグラフ５００は、横軸に周波数と、縦軸に振幅とが対応付けられている。
【００１９】
上記周波数は、凹凸形状における凸部と凹部とのサイクルを比較するための指標であり、本例では１ｍｍあたりの空間周波数における凸部と凹部とのサイクルが用いられる。詳細は後述するが、本実施形態において、凹凸形状の高さ分布から凹凸形状の周波数Ｆが算出され、周波数Ｆとグラフ５００の周波数とが比較されることにより、当該凹凸形状が画像形成装置２００の出力可能範囲内にあるかが判定される。
【００２０】
周波数上限５１０は、画像形成装置２００が、再現度の高い凹凸形状を形成可能な周波数の上限を示し、本実施形態の周波数上限５１０がとり得る値としては、１１．８ｃｙｃｌｅ／ｍｍが一例として示される。これは、凸部と凹部の底面積の大きさが約４２μｍ（つまり１サイクルあたり８４μｍ）を超えると、画像形成装置２００が再現度の高い凹凸形状を形成できなくなることを示す。なお、４２μｍは、６００ｄｐｉの１画素の大きさに相当する。
【００２１】
上記振幅は、凹凸形状の高さを比較するための指標であり、本例ではｍｍ（ミリメートル）が用いられる。詳細は後述するが、本実施形態において、凹凸形状の高さ分布から凹凸形状の高さ最大値Ｈが取得され、高さ最大値Ｈとグラフ５００の振幅とが比較されることにより、当該凹凸形状が画像形成装置２００の出力可能範囲内にあるかが判定される。
【００２２】
振幅上限５２０は、画像形成装置２００が、再現度の高い凹凸形状を形成可能な振幅の上限を示し、本実施形態の振幅上限５２０がとり得る値としては、２ｍｍが一例として示される。これは、凸部の高さが約２ｍｍを超えると、画像形成装置２００が再現度の高い凹凸形状を形成できなくなることを示す。
【００２３】
出力可能範囲５３０は、画像形成装置２００が、再現度の高い凹凸形状を形成可能な範囲を示す。つまり、画像形成装置２００は、出力可能範囲５３０に相当する凹凸形状データについては、凹凸形状データが特定する凹凸形状を再現した出力物を形成することができる。本実施形態の出力可能範囲５３０は、「縦軸：振幅２ｍｍ」と「横軸：１１．８ｃｙｃｌｅ／ｍｍ」とを結ぶ円弧で区画される領域が相当する。周波数と振幅とは相互依存関係にある。例えば、高周波な凹凸形状は凹部と凸部とのサイクルが多くなるため、インクの濡れ広がり特性などを考慮すると、一定高さ以上の振幅の凸部に急峻な角度を有する凹凸形状を出力することが難しくなる。反対に、振幅が大きい凹凸形状は、インクの濡れ広がり特性などを考慮すると、高さに応じた凸部の底面積を必要とするため、周波数は自ずと制限される。出力可能範囲５３０を区画する円弧は、上記周波数と振幅との相互依存関係によるものである。
【００２４】
質感維持範囲５４０は、ホスト１００が凹凸形状データを補正することにより、画像形成装置２００が、凹凸形状データが特定する凹凸形状の質感を再現できる範囲を示す。本実施形態の質感維持範囲５４０は「縦軸：振幅１０ｍｍ」と「横軸：９４．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ」とを結ぶ円弧で区画される領域が相当する。なお、画像形成装置２００の周波数上限５１０および振幅上限５２０を満たしているにも関わらず、出力可能範囲５３０外である領域がある。この領域については、凹凸形状データを補正することにより、より再現度の高い構造物を画像形成装置２００に出力させることができる。さらに周波数上限５１０および振幅上限５２０を満たさないが、質感維持範囲５４０に含まれる凹凸形状データは、そのままでは画像形成装置２００に構造物を出力させることはできない。しかしながら、このような質感維持範囲５４０に含まれる凹凸形状データを補正することにより、凹凸形状データが表す凹凸形状に近似した構造物を画像形成装置２００に出力させることができる。
【００２５】
本実施形態において、ホスト（画像処理装置）１００は、凹凸形状の高さ分布と、出力条件（周波数上限５１０、振幅上限５２０、出力可能範囲５３０、質感維持範囲５４０）とを比較する。比較の結果、出力可能範囲５３０に含まれない凹凸形状データが入力された場合でも、質感維持範囲５４０内に含まれれば、凹凸形状データに補正を施す。これにより、画像形成装置２００は所望の質感が維持された凹凸形状を出力することができる。なお、上述の各数値は一例であり、例示した数値に限られない。
【００２６】
＜機能ブロック＞
図７は、本実施形態における画像形成システム１の機能構成を示すブロック図である。画像形成システム１は、画像データ入力受付部６０１と、凹凸形状データ入力受付部６０２と、出力条件取得部６０３と、画像処理部６０４と、凹凸形状解析部６０５と、凹凸形状補正部６０６と、出力部６０７と、画像形成装置２００とを備える。
【００２７】
画像データ入力受付部６０１は、入力部１０３などを介してユーザからの入力を受け付けた画像データをメモリ１０２または外部記憶装置１０４に一時的に格納する。画像データは、図５に示される画像層を形成する際に参照されるデータであり、後述の画像処理部６０４によって画像形成装置２００が出力可能な画像データに変換される。同様に、凹凸形状データ入力受付部６０２は、入力部１０３などを介してユーザからの入力を受け付けた凹凸形状データをメモリ１０２または外部記憶装置１０４に一時的に格納する。凹凸形状データは、図５に示される凹凸層を形成する際に参照されるデータであり、３次元形状である凹凸形状を特定する各種情報を含む。なお、本実施形態では、画像データと凹凸形状データとを別々のデータとして入力を受け付ける例について説明するが、例えば画像データの中に凹凸形状を特定する情報を含んでもよい。この場合、画像形成システム１は、単一の画像データを参照して画像層と凹凸層とを形成することができる。
【００２８】
出力条件取得部６０３は、画像形成装置２００が記録媒体２０８上に画像形成する際の出力条件を取得する。本実施形態において、出力条件とは、周波数上限５１０、振幅上限５２０、出力可能範囲５３０、および質感維持範囲５４０が相当する。また、画像形成に使用する紙の種類などの設定や、画像処理部６０４における画像処理条件の出力設定なども本実施形態の出力条件に含まれる。
【００２９】
画像処理部６０４は、画像データ入力受付部６０１によって一時的に格納された画像データを呼び出して各種画像処理を施す。より具体的には、画像処理部６０４は、画像データに対し、色変換処理、ハーフトーン処理等を施し、画像形成装置２００が出力可能な画像データに変換する。
【００３０】
凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状データ入力受付部６０２によって一時的に格納された凹凸形状データを呼び出して凹凸形状データの解析を行う。この凹凸形状解析部６０５による処理手順の詳細については後述する。凹凸形状補正部６０６は、出力条件取得部６０３によって取得された出力条件と、凹凸形状解析部６０５の解析結果とに応じて、凹凸形状データを補正する処理を行う。凹凸形状補正部６０６による処理手順の詳細については、後述する。
【００３１】
出力部６０７は、画像処理部６０４が出力する画像データと、凹凸形状補正部６０６が出力する凹凸形状データとを、画像形成装置２００に送信する。画像形成装置２００は、出力部６０７から受信した画像データと、凹凸形状データとに基づいて、図４で示される画像形成動作を行い、各記録材を吐出することにより記録媒体２０８上に凹凸形状および画像を出力する。
【００３２】
＜処理フローチャート＞
図８は、本実施形態の画像形成システム１が実行する処理手順を示すフローチャートである。以下、図８のフローチャートを参照して、凹凸形状データの補正処理および画像形成処理のそれぞれの手順について説明する。なお、以降で記す記号Ｓは、フローチャートにおけるステップであることを意味し、図８に示されるフローチャートによる処理は、外部記憶装置１０４に格納されたプログラムコードがメモリ１０２に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行される。また、図８のフローチャートにおいて、Ｓ７０１は画像データ入力受付部６０１によって実行され、Ｓ７０２は凹凸形状データ入力受付部６０２によって実行され、Ｓ７０３は出力条件取得部６０３によって実行される。また、Ｓ７０４は画像処理部６０４によって実行され、Ｓ７０５は凹凸形状解析部６０５によって実行される。また、Ｓ７０６からＳ７１１は凹凸形状補正部６０６によって実行され、Ｓ７１２は画像形成装置２００によって実行される。
【００３３】
Ｓ７０１において、画像データ入力受付部６０１は、画像データの入力を受け付ける。本実施形態において、入力される画像データは従来技術と同様に、記録媒体２０８の平面上に対応する２次元座標（ｘ，ｙ）におけるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）それぞれの値を特定する画像データであるが、実施形態はこれに限定されない。例えば、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロ），Ｋ（ブラック）それぞれの値を特定する画像データが入力されてもよい。
【００３４】
Ｓ７０２において、凹凸形状データ入力受付部６０２は、凹凸形状データの入力を受け付ける。凹凸形状データは、記録媒体２０８上に形成される凹凸形状に対応する２次元座標（ｘ，ｙ）と、各座標における高さを特定する情報とを含む。凹凸形状解析部６０５、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データを参照することにより、当該２次元座標に対応する凹凸形状の高さを特定することができる。
【００３５】
Ｓ７０３において、出力条件取得部６０３は、出力条件を取得する。本実施形態では、Ｓ７０４で参照する出力設定と、図６で説明した出力可能範囲５３０などの出力条件を取得する。本実施形態では、出力設定および出力条件は、入力部１０３を介してユーザからの入力を受け付けるが、出力設定および出力条件は、予め画像形成システム１に設定される値が参照される態様であってもよい。また、ホスト１００が備えるネットワークＩ／Ｆ（不図示）を介して、外部接続される情報処理機器から出力条件を取得する態様であってもよい。また、画像形成装置２００の制御部２２０が保持する出力条件を、ホスト１００と画像形成装置２００とがプリンタＩ／Ｆ１０５を介して接続されることに応じて、ホスト１００に送信することにより、ホスト１００が出力条件を取得する態様であってもよい。
【００３６】
Ｓ７０４において、画像処理部６０４はＳ７０１で入力を受け付けた画像データに対して画像処理を施す。具体的には、画像処理部６０４は画像データに対して各種の画像変換処理を施す。本実施形態では、入力を受け付けた画像データに対して、例えば色変換処理、ハーフトーン処理などの画像処理を施す。より詳細には、色変換処理は、入力を受け付けたＲＧＢ画像データから、画像形成装置２００に搭載している複数の色インクの画像データ、例えばＣＭＹＫの画像データに変換する。色変換処理は、一般にＬＵＴ（ルックアップテーブル）と呼ばれる色変換テーブルを用いて行われる。ハーフトーン処理は、誤差拡散法等の２値化処理を用いて、色変換処理で変換されたＣＭＹＫの画像データを各色のインクを吐出するか否かの２値ハーフトーン画像データに変換する。変換された各色の２値ハーフトーン画像データは、出力部６０７によって画像形成装置２００に出力される。
【００３７】
Ｓ７０５において、凹凸形状解析部６０５は、Ｓ７０２で入力を受け付けた凹凸形状データに対して解析処理を施す。具体的には、凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状データから、凹凸形状データが特定する凹凸形状の高さ分布のヒストグラムを取得し、取得したヒストグラムを参照することにより凹凸形状の高さ分布の最大値、最小値、高低差をそれぞれ算出する。また、凹凸形状解析部６０５は、高さ分布の最大値、最小値、高低差を算出することに加えて、取得した凹凸形状の高さ分布を周波数変換することにより、高さ分布の周波数Ｆも算出する。本実施形態において、周波数変換はまず、凹凸形状の高さ分布に対して２次元フーリエ変換などの手法を適用する。周波数変換後のデータにおいて、同一の周波数である円周方向で強度の平均値を算出し、各周波数の強度を導出する。さらに、算出した周波数毎の強度のうち、最も高い値となる周波数を、高さ分布の周波数Ｆとする。なお、高さ分布において支配的な周波数成分を特定することができればこの方法に限らない。円周方向に平均せずに、単に強度が最大となる周波数をＦとしてもよいし、周波数毎に強度に重みを乗算し、全周波数帯域で平均した値をＦとしてもよい。
【００３８】
図９は、凹凸形状の高さ分布のヒストグラムの一例を示す図である。図９のヒストグラムにおいて、横軸は凹凸形状の高さを、縦軸は凹凸形状の高さに対応する画素数を示している。分布曲線８０１は、凹凸形状の高さに対応する画素数の分布を示している。分布曲線８０１において、点Ｐは凹凸形状の高さ最大値Ｈを示す。分布曲線８０１において、点Ｑは凹凸形状の高さ最小値Ｌを示す。さらに、高さ最大値Ｈと高さ最小値Ｌとの高低差Ｇは、点Ｐの値と点Ｑの値の差分値に相当する。Ｓ７０５において、凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状データを解析することにより、凹凸形状の高さ分布における高さ最大値Ｈ、高さ最小値Ｌ、高低差Ｇ、および周波数Ｆを求めることができる。
【００３９】
Ｓ７０６〜Ｓ７１５において、凹凸形状補正部６０６は、Ｓ７０３で取得した出力条件とＳ７０５における解析結果とから、凹凸形状データが出力可能範囲５３０外であった場合の凹凸形状データの補正方法を決定する。
【００４０】
Ｓ７０６において、凹凸形状補正部６０６は、Ｓ７０５で解析した凹凸形状が質感維持範囲内であるかを判定する。凹凸形状が質感維持範囲５４０内と判定された場合（Ｓ７０６：ＹＥＳ）、Ｓ７０７に移行する。一方、凹凸形状が質感維持範囲外と判定された場合（Ｓ７０６：ＮＯ）、出力部６０７によって画像データおよび凹凸形状データが画像形成装置２００に送信されることなく、本フローチャートを終了する。このとき、ビデオＩ／Ｆ１０６を介してエラーメッセージをモニタ１１０に表示させてもよい。
【００４１】
Ｓ７０７において、凹凸形状補正部６０６は、Ｓ７０５で解析した凹凸形状が出力可能範囲の範囲内であるかを判定する。凹凸形状が出力可能範囲内と判定された場合（Ｓ７０７：ＹＥＳ）、Ｓ７１５に移行する。一方、凹凸形状が出力可能範囲５３０内と判定されなかった場合（Ｓ７０７：ＮＯ）、Ｓ７０８に移行する。
【００４２】
Ｓ７０８において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状の高さ最大値Ｈが振幅上限以下であるかを判定する。高さ最大値Ｈが振幅上限５２０以下の場合（Ｓ７０８：ＹＥＳ）、Ｓ７０９に移行し、高さ最大値Ｈが振幅上限５２０よりも大きい場合（Ｓ７０８：ＮＯ）、Ｓ７１０に移行する。
【００４３】
Ｓ７０９において、凹凸形状補正部６０６は、周波数Ｆが周波数上限以下であるかを判定する。周波数Ｆが周波数上限５１０以下である場合（Ｓ７０９：ＹＥＳ）、Ｓ７１１に移行する。周波数Ｆが周波数上限５１０よりも大きい場合（Ｓ７０９：ＮＯ）Ｓ７１２に移行する。
【００４４】
Ｓ７１０において、凹凸形状補正部６０６は、周波数Ｆが周波数上限５１０以下であるかを判定する。周波数Ｆが周波数上限５１０以下である場合（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、Ｓ７１３に移行し、周波数Ｆが周波数上限５１０よりも大きい場合（Ｓ７１０：ＮＯ）、Ｓ７１４に移行する。
【００４５】
Ｓ７１１において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して、周波数補正または振幅補正を施す。例えば、凹凸形状補正部６０６は、高さ最大値Ｈと周波数Ｆとがそれぞれ出力可能範囲５３０内の値となる補正量を算出し、補正量がより少ない方の補正方法を選択することができる。なお、周波数補正および振幅補正の詳細は後述する。凹凸形状データへの補正処理が終了すると（Ｓ７１１）、Ｓ７１５に移行する。
【００４６】
Ｓ７１２において、凹凸形状補正部６０６は、Ｓ７０２で入力を受け付けた凹凸形状データに対して周波数補正を施す。図１０は、周波数補正（Ｓ７１２）の処理手順の詳細を示すフローチャートである。Ｓ１００１において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して平滑化処理を施す。本実施形態では、例えば低周波特性の２次元のローパスフィルタを凹凸形状データに畳み込み演算することにより凹凸形状データの平滑化処理を行う。凹凸形状補正部６０６は、平滑化補正（Ｓ１００１）により、周波数Ｆが出力可能範囲５３０内の値となるように凹凸形状データを補正する。
【００４７】
図１１は、周波数補正前後の凹凸形状の遷移を示す模式図である。図１１（ａ）は平滑化処理前における凹凸形状データが特定する凹凸形状１１０１の一例を示し、図１１（ｂ）は平滑化処理後における凹凸形状データが特定する凹凸形状１１０２の一例を示す。図１１（ａ）（ｂ）に示される通り、本実施形態の平滑化処理では、凹凸形状１１０１の凹凸部分が平滑化されることにより、凹凸形状１１０２の凸部周辺の輪郭が滑らかな形状に遷移する。
【００４８】
Ｓ１００２において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して、平滑化補正（Ｓ１００１）で減少した高さを復元する高さ復元処理を施す。本実施形態では、例えば凹凸形状の高さ分布における高さに対して、一定の係数を乗算することにより高さ復元処理を行ってもよい。また、凹凸形状の各高さに対応する係数をＬＵＴから呼び出し、凹凸形状の高さを１次元ＬＵＴ変換することにより高さ復元処理を行ってもよい。凹凸形状補正部６０６は、高さ復元処理（Ｓ１００２）により、高さ最大値Ｈが凹凸形状１１０１の高さ最大値Ｈの値に復元されるように凹凸形状データを補正する。
【００４９】
再び図１１に戻り、図１１（ｃ）に高さ復元処理後における凹凸形状データが特定する凹凸形状１１０３の一例を示す。本実施形態の高さ復元処理では、凹凸形状１１０２の各高さに対して、係数の乗算や１次元ＬＵＴ変換が施される。これにより、図１１（ｂ）（ｃ）に示される通り、凹凸形状１１０３の高さ最大値Ｈが、凹凸形状１１０１の高さ最大値Ｈと同じ値に復元される。このように、周波数補正（Ｓ７１２）において、平滑化処理および高さ復元処理が行われることにより、凹凸形状の質感を維持したまま、画像形成装置２００が出力可能な凹凸形状データに補正することができる。
【００５０】
Ｓ７１３において、凹凸形状補正部６０６は、Ｓ７０２で入力を受け付けた凹凸形状データに対して振幅補正を施す。図１２は、振幅補正（Ｓ７１３）の詳細処理を示すフローチャートである。Ｓ１１０１において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して高さ減算処理を施す。本実施形態では、凹凸形状補正部６０６は、先ず凹凸形状の各高さを取得する。次いで、取得した各高さから、高さ最小値Ｌ（図９）を減算する処理を行う。凹凸形状補正部６０６は、高さ減算処理（Ｓ１１０１）により、凹凸形状の高低差Ｇを維持したまま、凹凸形状の高さ最小値Ｌが減算されるように凹凸形状データを補正する。
【００５１】
図１３は、高さ減算処理前後の凹凸形状の遷移を示す模式図である。図１３（ａ）は高さ減算処理前における凹凸形状データが特定する凹凸形状１３０１の一例を示し、図１３（ｂ）は高さ減算処理後における凹凸形状データが特定する凹凸形状１３０２の一例を示す。図１３（ａ）（ｂ）に示される通り、本実施形態の高さ減算処理では、凹凸形状の各高さから高さ最小値Ｌが減算される。そのため、高さ最大値Ｈが振幅出力範囲内の高さ最大値Ｈ’に補正される一方で、高低差Ｇは高さ減算処理前後で同じ値が維持される。上記の通り、高さ減算処理により、凹凸形状の質感を維持したまま、画像形成装置２００が出力可能な凹凸形状データに補正することができる。
【００５２】
Ｓ１１０２において、凹凸形状補正部６０６は、高さ減算処理後の高さ最大値Ｈ’が出力可能範囲５３０内であるかを判定する。高さ最大値Ｈ’が出力可能範囲５３０内である場合（Ｓ１１０２：ＹＥＳ）、画像形成装置２００は高さ減算処理後の凹凸形状１３０２を出力可能となるため、凹凸形状データの振幅補正（Ｓ７１３）を終了し、Ｓ７１５に移行する。高さ最大値Ｈ’が出力可能範囲５３０外である場合（Ｓ１１０２：ＮＯ）、画像形成装置２００は高さ減算処理後の凹凸形状１３０２を出力不可であるため、凹凸形状データに対してさらなる補正を施すためにＳ１１０３に移行する。
【００５３】
Ｓ１１０３において、凹凸形状補正部６０６は、高さ減算処理後の凹凸形状データに対して縮小処理を施す。本実施形態では、凹凸形状補正部６０６は、先ず高さ減算処理後の凹凸形状の各高さを取得する。次いで、高さ減算処理後の高さ最大値Ｈ’が出力可能範囲５３０内の値となるように縮小比率係数を算出する。次いで、凹凸形状の各高さに対して、縮小比率係数を乗算する処理を施す。
【００５４】
図１４は、縮小処理（Ｓ１１０３）〜先鋭化処理（Ｓ１１０４）の凹凸形状の遷移を示す模式図である。図１４（ａ）は縮小処理前における凹凸形状データが特定する凹凸形状１４０１の一例を示し、図１４（ｂ）は縮小処理後における凹凸形状データが特定する凹凸形状１４０２の一例を示す。図１４（ａ）（ｂ）に示される通り、本実施形態の縮小処理では、凹凸形状１４０１の各高さに対して縮小比率係数が適用される。そのため、高さ最大値Ｈが出力可能範囲５３０内の高さ最大値Ｈ’に補正される。
【００５５】
Ｓ１１０４において、凹凸形状補正部６０６は、縮小処理後の凹凸形状データに対して先鋭化処理を施す。本実施形態では、凹凸形状補正部６０６は、例えば縮小処理後の凹凸形状データに対してアンシャープマスク処理を施す。縮小処理後の凹凸形状データに対してアンシャープマスク処理が施されることにより、凹凸形状における凸部分が鋭い形状となる。
【００５６】
再び図１４に戻り、図１４（ｃ）に先鋭化処理後における凹凸形状データが特定する凹凸形状１４０３の一例を示す。本実施形態の先鋭化処理では、縮小処理後の凹凸形状データに対してアンシャープマスク処理が施される。上記処理によって、凹凸形状１４０３の凸部分周辺の形状が鋭い形状となる一方で、高さ最大値Ｈ’および高低差Ｇは先鋭化処理前後で同じ値が維持される。上記の通り、縮小処理〜先鋭化処理により、凹凸形状の質感を維持したまま、画像形成装置２００が出力可能な凹凸形状データに補正することができる。
【００５７】
再び図８に戻り、Ｓ７１４において、凹凸形状補正部６０６は、Ｓ７０２で受け付けた凹凸形状データに対して振幅・周波数補正を施す。図１５は、振幅・周波数補正（Ｓ７１４）の詳細処理を示すフローチャートである。Ｓ１２０１において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して高さ減算処理を施す。当該高さ減算処理は、図１２で説明した高さ減算処理（Ｓ１１０１）と同じである。
【００５８】
Ｓ１２０２において、凹凸形状補正部６０６は、高さ減算処理後の高さ最大値Ｈ’が振幅上限５２０内であるかを判定する。高さ最大値Ｈ’が振幅上限５２０内の場合（Ｓ１２０２：ＹＥＳ）、Ｓ１２０３に移行し、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して周波数補正を施す。
【００５９】
高さ最大値Ｈ’が振幅上限５２０外の場合（Ｓ１２０２：ＮＯ）、Ｓ１２０４に移行し、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して縮小処理を施す。当該縮小処理は、図１２で説明した縮小処理（Ｓ１１０３）と同じである。次いで、Ｓ１２０５において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して先鋭化処理を施す。当該先鋭化処理は、図１２で説明した先鋭化処理（Ｓ１１０４）と同じである。次いで、Ｓ１２０６において、凹凸形状補正部６０６は、凹凸形状データに対して周波数補正を施す。なお、Ｓ１２０３およびＳ１２０５の周波数補正では、凹凸形状データ周波数補正（図８，Ｓ７１２）と同様の処理が実行される。
【００６０】
再び図８に戻り、Ｓ７１５において、画像形成装置２００は、各色の２値ハーフトーン画像データと、補正後の凹凸形状データとを出力部６０７から受信する。画像形成装置２００は、各色の２値ハーフトーン画像データから画像層を、補正後の凹凸形状データから凹凸層をそれぞれ出力する。本実施形態における画像形成装置２００は、図３および図４で説明した画像形成動作により、３次元形状の画像を記録媒体２０８上に出力する。このとき、記録媒体２０８上に先ず凹凸層が形成され、次いで形成された凹凸層の上面に画像層が記録される。
【００６１】
以上の通り、本実施形態の画像処理装置は、画像形成装置２００の出力条件に応じて、凹凸形状データに対応する凹凸形状の質感を維持しつつ、画像形成装置２００が安定して出力できるように、凹凸形状データを補正した。これにより画像形成装置２００が凹凸形状データに対応する凹凸形状の質感の再現度を高めることができる。さらには、本実施形態による凹凸形状データの補正処理を実行することにより、画像形成装置２００が質感を再現できる凹凸形状データの範囲を拡張することができる。画像形成装置２００の出力可能範囲を超えた凹凸形状データが入力された場合、凹凸形状の特徴に応じて凹凸形状データを補正することにより、所望の質感が維持された凹凸形状を出力可能とすることができるためである。そのため、画像形成装置２００は本来対応できない範囲の凹凸形状データであっても、ユーザが所望する３次元形状の質感を再現した画像を出力することができる。
【００６２】
なお、本実施形態の説明において、インクジェット方式による画像形成装置２００が記録媒体２０８に直接印刷する態様を例示したが、実施形態はこれに限定されない。例えば画像形成装置２００が一旦フィルムなどに印刷し、印刷を施したフィルムなどを木材や壁面に貼り付けるなどの方法によっても適用することができる。また、本実施形態の説明において、凹凸層は数ｍｍ程度の高さとなることを説明したが、凹凸層の高さはこれに限定されない。本発明は任意のサイズや形状の凹凸形状に適用することができる。また、本実施形態の説明において、画像形成システム１は、凹凸形状データの入力を受け付ける態様を説明したが、実施形態はこれに限られない。凹凸形状を特定する情報を取得することができればよく、画像データから凹凸形状を推定し、当該推定結果から凹凸形状データを生成することもできる。
【００６３】
［実施形態２］
本実施形態では、入力を受け付けた凹凸形状データを複数の領域に分割し、分割した凹凸形状データに対して実施形態１で説明した補正を施す態様について説明する。なお、本実施形態の説明において、実施形態１と同一の構成については同一符号を付し、重複する内容については説明を省略する。
【００６４】
図１６は、本実施形態の画像形成システム１が実行する処理手順を示すフローチャートである。図１６に示されるフローチャートにおいて、Ｓ７０１〜Ｓ７０４の処理は実施形態１と同じため、説明を省略する。Ｓ１５０１において、Ｓ７０２で入力を受け付けた凹凸形状データは、複数の領域に分割される。図１７は、２次元座標（ｘ，ｙ）における凹凸形状データを、複数の領域に分割した一例を示す図である。本実施形態において、図１７に示される凹凸形状データは、（ｘ軸方向の画素数Ｉ）×（ｙ軸方向の画素数Ｊ）で構成され、Ｉ×Ｊの合計３６の領域に分割されている。本実施形態においても、凹凸形状データは、記録媒体２０８上に形成される凹凸形状に対応する２次元座標（ｘ，ｙ）と、各座標における高さを特定する情報とを含む。
【００６５】
Ｓ７０５において、凹凸形状解析部６０５は、Ｓ１５０１で分割した各分割領域の凹凸形状データに対して解析処理を施す。解析処理の結果、実施形態１と同様に、各分割領域における高さ分布の最大値、最小値、高低差、および周波数が算出される。次いで、Ｓ１５０２において、凹凸形状補正部６０６は、Ｓ７０５で算出した各分割領域の解析結果に基づいて、各分割領域の重み係数を算出する。具体的には、各分割領域で算出した高さ最大値Ｈを用いて、各分割領域の重み係数が算出される。高さ最大値Ｈｖ（ｖ＝１，２，・・・３６）の中から最も大きい値をＨｖ_ｍａｘとし、Ｈｖ_ｍａｘとなる分割領域の重み係数を１とする。Ｈｖ_ｍａｘとなる分割領域以外の分割領域の重み係数は、高さ最大値ＨｖをＨｖ_ｍａｘで除算することにより算出される。
【００６６】
Ｓ１５０３において、凹凸形状補正部６０６は、各分割領域の凹凸形状データに対して補正を施す。実施形態１と同様に、各分割領域の凹凸データは、出力可能範囲であるかの判定（図８のＳ７０６〜Ｓ７０７）、補正方法の判定（図８のＳ７０８〜Ｓ７１０）、および補正処理（図８のＳ７１１〜Ｓ７１４）が施される。
【００６７】
Ｓ１５０４において、凹凸形状補正部６０６は、補正された各分割領域の凹凸形状データと、Ｓ１５０２で算出された各分割領域の重み係数とから、各分割領域の凹凸形状データが特定する高さ分布のずれを調整する。具体的には、補正された各分割領域の凹凸形状データに対して、重み係数を乗算することにより、各分割領域の凹凸形状データが特定する高さ分布のずれが調整される。Ｓ７１５において、画像形成装置２００は、Ｓ７０４の処理が施された画像データと、Ｓ１５０３〜Ｓ１５０４の処理が施された凹凸形状データとに基づいて、３次元形状の画像を記録媒体２０８上に出力する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置は、入力を受け付けた凹凸形状データを複数の領域に分割し、各分割された領域の重み係数によって調整された、それぞれの凹凸形状データに対して補正を施す。かかる構成により、例えば一部の凹凸形状のみが突出した高さである場合や、極端な低さである場合でも、あるいは、周波数が異なる領域が混在する凹凸形状である場合でも、全体として好適な凹凸形状となるように凹凸形状データを補正することができる。そのため、画像形成装置２００の出力可能範囲を超えた凹凸形状データが入力された場合でも、凹凸形状に応じた補正方法で凹凸形状データを補正することにより、所望の質感が維持された凹凸形状を出力可能とすることができる。
【００６９】
［実施形態３］
上述の実施形態では、凹凸形状の特徴に応じて凹凸形状データを補正することで、所望の質感を維持できる場合は、凹凸形状データを補正する方法について説明した。前述の通り画像形成装置２００による出力は、インクの濡れ広がり特性などの影響を受けるため、再現対象物の凹凸形状がシャープな陰影を有する場合、そのシャープさが損なわれてしまうことがある。本実施形態では、凹凸形状データの補正を行わず、画像形成装置２００から出力された凹凸形状の見え方に基づき、凹凸層の上に形成する画像層の色を制御することで、画像形成装置２００が出力する構造物の凹凸形状の質感を高める方法について説明する。なお、本実施形態の説明において、上述の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、重複する内容については説明を省略する。
【００７０】
図１８は、本実施形態の画像形成システム１が実行する処理手順を示すフローチャートである。図１８に示されるフローチャートにおいて、Ｓ１８０１以外の処理は実施形態１と同じため、説明を省略する。Ｓ１８０１において、画像処理部６０４は、凹凸形状データに基づいて形成される凹凸層の上に画像を記録するために、画像データを取得し、画像データに対して補正処理を施す。
【００７１】
図２１は、凹凸形状データに対応する凹凸形状の一部を模式的に示す図である。図２１のｘｙｚ３次元空間において、ｘ軸およびｙ軸で特定されるｘｙ平面は、記録媒体２０８の平面に対応し、ｚ軸で特定される値は、凹凸形状２００１の高さＨに対応する。凹凸形状２００１はｙ軸方向に傾斜を有さないものとする。凹凸形状２００１は、ｘが０から１０に変化することに応じてｚが漸増し、ｙにかかわらずｚは一定であるため、角度変化の無い面２００３を含む。同様に、凹凸形状２００１は、ｘが１０から２０に変化することに応じてｚが漸減し、ｙに関わらずｚは一定である。本実施形態では、このような凹凸形状そのものを再現することは難しい。そこで本実施形態では、凹凸形状２００１の質感を表現するために、凹凸形状２００１の見え方に応じて画像層を表す画像データを補正する。
【００７２】
凹凸形状２００１の観察条件は、入射角度θ＝６度、回転角φ＝０度であるとする。すなわち、画像形成装置２００から得られる構造物は、指定の観察条件で観察したときに、凹凸形状データに対応する凹凸形状を再現できていることが望ましい。この観察条件においては、光源２００２から凹凸形状２００１に対して光が照射され、面２００３の法線は、光源２００２からの照射方向と一致しており、光源２００２から面２００３への照度を（照射方向と法線とが一致する場合の照度の意味）１００％とする。一方、図２１の模式図の通り、光源２００２からの照射光は、面２００４に対して斜めに照射されるため、面２００３の照度と比較して面２００４の単位面積あたりの照度が相対的に小さくなる。
【００７３】
図２２は、凹凸形状の再現について説明する図である。図２２（ａ）（ｂ）は、ある凹凸形状の断面図である。横軸は凹凸層が形成される記録媒体２０８の平面をｘｙ平面としたときｘ軸の値、縦軸は高さである。図２２（ａ）は入力された凹凸形状データの高さ分布を示す。また、図２２（ｂ）は入力された凹凸形状データに基づいて画像形成装置２００が樹脂記録材を出力し、構造物を形成した結果の高さ分布を示している。図２２（ａ）において、入力された凹凸形状データの高さ分布のグラフ線２１０１は、ｘが１０ｍｍとなるときに、鋭い角度変化を示している。これは、再現対象物の凹凸形状データは本来、その凹凸形状データが特定する凹凸形状が、鋭い凸部を有する凹凸形状であることがわかる。図２２（ｂ）において、構造物の高さ分布であるグラフ線２１０２は、ｘが１０ｍｍとなるときに、滑らかな曲線を示している。これは画像形成装置２００が、実際には樹脂記録材の特性や生成工程に応じて、鋭い凸部を再現できなかったことを意味する。
【００７４】
図２２（ｃ）（ｄ）は、凹凸形状の見え方を説明する図である。図２２（ｃ）は、観察条件が入射角度θ＝６度、回転角φ＝０度のときの凹凸形状データが表す凹凸形状の照度分布２１０３を示す。図２２（ｃ）が示す照度分布は、理想とする見え方である。図２２（ｃ）において、面２００３に対応する部分の照度と、面２００４に対応する部分との照度とが異なるため、明るい部分と暗い部分とのコントラストを有する。さらに、凸部分２００５は鋭い角度変化を示しているため、明るい部分と暗い部分との境界がはっきりと視認される。一方図２２（ｄ）は、図２２（ｂ）に対応する凹凸形状の照度分布２１０４を示す模式図である。図２２（ｄ）においても、明るい部分と暗い部分とのコントラストを有する。しかし凸部分２００６は、凸部分２００５よりは鈍い角度変化を示しているため、構造物の照度分布２１０４におけるそれぞれ明るい部分と暗い部分との境界は、若干ぼやけて視認される。このように、凹凸形状は図２２（ｃ）のような陰影のコントラストを表現することが想定される。にもかかわらず、実際に画像形成装置２００が形成した構造物の凹凸形状では、たとえ出力可能範囲５３０の凹凸形状データであっても陰影のコントラストが変化してしまう。以上の点を踏まえて、本実施形態における画像処理装置は、予測される凹凸形状の見え方に応じて画像データを補正することで、画像層により凹凸形状の再現できなかったことにより、失われる見え方の特徴を画像層において表現する。
【００７５】
＜画像データ補正処理フローチャート＞
図１９は、画像データ補正（Ｓ１８０１）の処理の詳細を示すフローチャートである。Ｓ１９０１において、凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状データを解析することにより、画像形成装置２００が凹凸形状データに基づいて形成した構造物における高さ分布ＨＤ’を算出する。まず凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状データの高さ分布ＨＤを取得する。次に、高さ分布ＨＤに対して、式（１）の通りに高さ分布ＨＤ’を算出する。
HＤ’(x,y) ＝ HＤ（x,y）＊ F  ・・・（式１）
ここでFは、画像形成装置２００の出力プロセス、樹脂記録材の粘度や表面張力による変形特性に応じたパラメータを示し、記号＊は畳み込み演算が行われることを示す。Fは、例えばガウシアン分布を有し、二次元のローパスフィルタとして、式１の演算に用いる。こうした特性を適用することにより、凹凸形状データに基づいて画像形成装置２００が形成した構造物において急峻な角は鈍ってしまう特性を模擬することができる。
【００７６】
Ｓ１９０２において、凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状を有する構造物の観察条件を設定する。本実施形態において、観察条件は、画像データと共に入力を受け付けられ（Ｓ７０１）、凹凸形状に対する光源の入射角度θiと、回転角φiとが含まれる。図２０は、本実施形態の光源の入射角度θｉおよび回転角φｉの位置関係を示す模式図である。入射角度θiと、回転角φiとは、記録媒体２０８の平面をｘｙ平面とした際に、ｘｙｚ３次元空間における光源の方向を示す極座標を特定する値である。入射角度θｉと、回転角φｉとは、後述のＳ１９０３およびＳ１９０４で理想照度分布と予測照度分布とを算出するために用いられる。照度分布を厳密に算出するためには、光源の方向だけではなく、凹凸形状が光源によって照射される部分、照射部分の面積、照射光に対応する拡散光の強度、分光分布、光源の照度、凹凸形状の偏角特性、観察方向などの諸条件を設定しなければならない。そのため、凹凸形状の陰影の見えに対して最も大きな影響を与える、入射角度θｉと回転角φｉ、すなわち照射光の方向が観察条件として設定される。このような凹凸形状解析部６０５による観察条件を設定する処理は、いわば観察条件設定手段として機能するものであると言える。
【００７７】
Ｓ１９０３において、凹凸形状解析部６０５は、理想照度分布を算出する。凹凸形状解析部６０５は、Ｓ１９０１で取得した凹凸形状の高さ分布ＨＤを、当該凹凸形状の微小表面がどの方向を向いているかを示す法線分布θ,φ（ｘ，ｙ）に変換する処理を施す。より詳細には、法線分布θ,φ（ｘ，ｙ）は、高さ分布ＨＤにおける注目画素近傍の勾配を計算することにより算出される。法線分布θ,φ（ｘ，ｙ）に対して、Ｓ１９０２で設定された観察条件、すなわち入射角度θiと回転角φiとを適用することにより、再現対象物の理想的な凹凸形状の照度分布Ｅ１（ｘ，ｙ）を得ることができる。
Ｅ１＝ｃｏｓ（θ−θi，φ−φi）  ・・・（式２）
Ｓ１９０４において、凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状データに基づいて画像形成装置２００が樹脂記録材を出力して得られる構造物の凹凸形状の照度分布を予測する。凹凸形状解析部６０５は、Ｓ１９０１で取得した凹凸形状の高さ分布ＨＤを、当該凹凸形状の微小表面がどの方向を向いているかを示す法線分布θ,φ（ｘ，ｙ）に変換する処理を施す。より詳細には、法線分布θ,φ（ｘ，ｙ）は、高さ分布ＨＤにおける注目画素近傍の勾配を計算することにより算出される。法線分布θ,φ（ｘ，ｙ）に対して、Ｓ１９０２で設定された観察条件、すなわち入射角度θiと回転角φiとを適用することにより（式２）、出力された構造物の凹凸形状の予測照度分布Ｅ２（ｘ，ｙ）を得ることができる。
【００７８】
ここで、図２２（ｅ）（ｆ）を参照して、本実施形態における照度分布について説明する。図２２（ｅ）（ｆ）は、それぞれ理想照度分布Ｅ１と、出力された時の予測照度分布Ｅ２とを説明する図であり、縦軸は相対的な照度（％）を、横軸は記録媒体２０８の平面をｘｙ平面としたときにおけるｘ（ｍｍ）をそれぞれ示している。本実施形態では、面２００３（図２１）のように、照射方向と法線とが一致する場合の照度を１００％としており、面２００４（図２１）のように、照射方向と法線とが一致しない場合、照度は数％単位で低下する。図２１に示される通り、凸部分２００５を有する凹凸形状２００１は、ｘが１０ｍｍ近傍の値となるときに、凸部分２００５が鋭い角度変化を示す。これに対応して、補正前照度分布Ｅ１のグラフ線２１０５は、ｘが１０ｍｍ近傍の値となるときに照度が１００％から９８％へと変化している。一方、凸部分２００６を有する凹凸形状２００１は、ｘが１０ｍｍ近傍の値となるときに、凸部分２００６が滑らかな角度変化を示す。これに対応して、補正後照度分布Ｅ２のグラフ線２１０６は、ｘが概ね８ｍｍから１２ｍｍの値となるときに、照度が１００％から９８％へと変化している。
【００７９】
再び図１９のフローチャートに戻り、Ｓ１９０５において、画像処理部６０４は、Ｓ７０１で入力を受け付けた画像データに対して補正を施す。このとき、画像処理部６０４は、理想照度分布Ｅ１と、予測照度分布Ｅ２とから、先ず画像データに対する補正係数を算出し、次いで算出した補正係数を当該画像データに適用する。画像データに対する補正係数は、理想照度分布Ｅ１と、予測照度分布Ｅ２との比率から求めることができ、例えば以下の式３を用いることができる。
補正係数＝Ｅ１／Ｅ２  ・・・（式３）
このような画像処理部６０４による補正係数を算出する処理は、補正係数算出手段として機能すると言える。
【００８０】
ここで、一般的に、画像データが規定されている色空間（例えばｓＲＧＢやＡｄｏｂｅＲＧＢなど）におけるＸＹＺの３次元座標データのうち、「Ｙ」成分は、照度を表す値である。本実施形態において、照度分布Ｅは、光源からの照射方向と法線とによって規定されており、照度分布Ｅは、ＸＹＺの３次元座標データのうち、「Ｙ成分の変化」として演算することができる。画像処理部６０４は、Ｓ７０１で入力を受け付けたＲＧＢ画像データを、当該画像データが規定されている色空間に基づきＸＹＺの３次元座標データに変換する。次いで、画像処理部６０４は、変換したＸＹＺの３次元座標データのうち、「Ｙ」成分に対して算出した補正係数を適用する。補正係数の適用は、例えば以下の式４を用いることができる。
Ｙ’＝Ｙ・（Ｅ１／Ｅ２）  ・・・（式４）
上述の通り、Ｙは画像データから変換されたＸＹＺの３次元座標データの「Ｙ」成分であり、Ｙ’は補正後のＸＹＺの３次元座標データの「Ｙ」成分に相当する。画像処理部６０４は、Ｙ’を含む補正後の画像データＸＹ’Ｚ（ｘ，ｙ）を再びＲＧＢ画像データに逆変換する。その後、逆変換後のＲＧＢ画像データは、一般的な画像処理装置と同様に色分解処理が施され、各色の２値ハーフトーン画像データが生成され、画像データ補正処理のフロー（図１８）を終了する。
【００８１】
図２３（ａ）は、算出された補正係数の一例を示す図である。補正係数は、理想照度分布Ｅ１と予測照度分布Ｅ２との比率から求められ、照度補正係数を示すグラフ線２２１０は、理想照度分布Ｅ１のグラフ線２１０５で示される照度と、予測照度分布Ｅ２のグラフ線２１０６で示される照度との比率の値に相当する。図２３（ｂ）は、画像処理部６０４が画像データ補正（Ｓ１９０５）を行う前の補正前画像データ２２２０を、図２３（ｃ）は、画像処理部が画像データ補正（Ｓ１９０５）を行った後の補正後画像データ２２３０の一例を示す模式図である。本実施形態では、画像処理部６０４によって、理想照度分布Ｅ１と予測照度分布Ｅ２から算出された補正係数が補正前画像データ２２２０に適用され、Ｅ１とＥ２との見え方の比率を色で表した補正後領域２２３１を含む、補正後画像データ２２３０が取得される。後述のＳ７１５において、補正後画像データ２２３０に基づく画像層が凹凸層の上に記録されるため、凹凸形状の質感が損なわれてしまった場合でも、補正後領域２２３１により、凹凸形状のシャープさなどの見え方を補うことができる。
【００８２】
その後、Ｓ７１５において、画像形成装置２００は、補正後の各色の２値ハーフトーン画像データと、補正後の凹凸形状データとを出力部６０７から受信する。画像形成装置２００は、補正後の各色の２値ハーフトーン画像データから画像層を、凹凸形状データまたは補正後の凹凸形状データから凹凸層をそれぞれ出力する。
【００８３】
以上説明した通り、本実施形態の画像処理装置は、画像形成装置２００が凹凸形状データに基づいて出力した構造物において、失われている凹凸形状の先鋭性を補うように画像データの色を制御する。これにより凹凸形状の質感を補うことができる。
【００８４】
［変形例］
本実施形態では、説明を単純化するためにｙ方向に変化のない高さ分布を例示したが、ｘ、ｙの二次元における任意の高さ分布に対して有効に働くことは言うまでもない。
【００８５】
本実施形態では、凹凸形状の形成と、画像の形成とを同一の画像形成装置２００で行う例を説明したが、補正後の凹凸形状の質感を予想し、画像の色を制御する要旨を逸脱しない範囲において、これに限定されない。例えば、画像形成装置２００とは異なる装置によって別途形成された凹凸形状に対して、画像形成装置２００が画像を形成する構成も考えられる。このとき、別途形成された凹凸形状の補正後高さ分布と補正前高さ分布とを取得する取得手段と、取得した情報に基づいて、画像層を形成する画像形成手段とを有するように変更すればよい。また、本実施形態で対象とした凹凸形状の高さは１ｍｍ程度で説明したが、もちろんこの限りではない。観察環境の複雑さ等が変わるものの、任意のサイズや形状をもった凹凸形状に適用可能である。
【００８６】
本実施形態では、微小表面の傾斜にかかわらず補正係数を算出する例を記載したが、実際には凹凸形状の面の傾きによる表面積の変化やインク量、インクの表面被覆性等を考慮し、画像データの補正係数を算出する方法も考えられる。
【００８７】
本実施形態では、ＸＹＺの３次元座標データの「Ｙ」成分を用いて画像データの補正処理を行う例を示したが、いずれの空間による値によって計算しても構わない。また、本実施形態では、凹凸形状の補正後高さ分布の取得、観察条件の設定、補正前照度分布の算出、補正後照度分布の算出などのステップを踏んで画像データの補正を行った。変形例においては、計算を簡略化し、例えば、高さ分布を特定するデータに対して二次微分などの計算処理を施してエッジ成分を抽出し、簡易的に凹凸形状の陰影を強調するなどの方法でも似た結果を得ることができる。また、観察条件の設定（Ｓ１９０２）において、一つの照明光の方向のみを設定しているが、実際の観察環境では複数の光源やあらゆる方向からの反射光などの影響があることが通常である。そこで、観察条件として方向性のない周辺からの全方位的な照明強度などを設定することも可能である。これにより、面の傾斜による照度変化率をより正確に反映することが可能になる。また物理的に意味を持つ値ではなく、所定の係数を設定することにより、補正係数を修正することももちろん可能である。
【００８８】
［実施形態４］
実施形態１および実施形態２では、凹凸形状の特徴に応じて凹凸形状データを補正することで所望の質感を維持できる場合は、凹凸形状データを補正する方法について説明した。また、実施形態３では、凹凸形状の見え方に基づき、凹凸層の上に形成する画像層の色を制御する方法について説明した。本実施形態では、凹凸形状の特徴に応じて凹凸形状データを補正する。さらに補正された凹凸形状データに基づいて画像形成装置２００が出力したときの凹凸形状の見え方に基づき、凹凸層の上に形成する画像層の色を制御する。本実施形態では、かかる構成により、画像形成装置２００が出力する構造物の凹凸形状の質感を高める方法について説明する。なお、本実施形態の説明において、上述の実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、重複する内容については説明を省略する。
【００８９】
図２４は、本実施形態の画像形成システム１が実行する処理手順を示すフローチャートである。図２４に示されるフローチャートにおいて、Ｓ１８０１以外の処理は実施形態１と同じため、説明を省略する。また、Ｓ１８０１の処理は実施形態３と同じため、説明を省略する。
【００９０】
Ｓ７０７およびＳ７１１〜Ｓ７１４それぞれのステップが完了すると、Ｓ７１５に進む前に、Ｓ１８０１に移行する。Ｓ１８０１において、画像処理部６０４は、凹凸形状データに基づいて形成される凹凸層の上に画像を記録するために、画像データを取得し、画像データに対して補正処理を施す。画像データ補正（Ｓ１８０１）におけるＳ１９０１において、凹凸形状解析部６０５は、凹凸形状データを解析することにより、画像形成装置２００が凹凸形状データに基づいて形成した構造物における高さ分布ＨＤ’を算出する。なおここで凹凸形状解析部６０５が参照する凹凸形状データは、補正されていない凹凸形状データの場合もあれば、補正された凹凸形状データの場合もある。Ｓ７０７から移行した場合は、Ｓ１９０１において解析する凹凸形状データは、Ｓ７０２において入力された凹凸形状データと同じである。Ｓ７１１〜７１４から移行した場合、Ｓ１９０１において解析する凹凸形状データは、各ステップで補正された凹凸形状データと同じである。
【００９１】
その後、Ｓ７１５において、画像形成装置２００は、補正後の各色の２値ハーフトーン画像データと、補正後の凹凸形状データとを出力部６０７から受信する。画像形成装置２００は、補正後の各色の２値ハーフトーン画像データから画像層を、凹凸形状データまたは補正後の凹凸形状データから凹凸層をそれぞれ出力する。本実施形態では、凹凸形状データの周波数補正（図２４）により、損なわれてしまった凹凸形状の陰影の見えを、画像層に記録する色を制御することにより補うことを企図している。
【００９２】
以上説明した通り、本実施形態の画像処理装置は、画像形成装置２００が凹凸形状データに基づいて出力した構造物において、失われている凹凸形状の先鋭性を補うように画像データが表す色を制御する。これにより凹凸形状の質感を補うことができる。
【００９３】
本実施形態では、補正後の凹凸形状から見込まれる質感を予測し、画像層に記録する色を制御することにより、質感が維持された凹凸形状を出力する態様について説明した。これと同様に以下の実施例においても本発明が適用可能である。例えば、画像形成装置２００で質感維持範囲５４０外の振幅を有する凹凸形状についても、補正後の凹凸形状から見込まれる質感を予測し、画像層に記録する色を制御することにより、質感が維持された凹凸形状を出力する制御が可能である。
【００９４】
なお、第４実施形態では、Ｓ７０６において凹凸形状が質感維持範囲内ではないと判定された場合、凹凸層と画像層とを形成することなく完了していた。しかしながら凹凸形状が画像形成装置２００の質感維持範囲外である場合にも、再現度は低いものの画像形成装置２００に出力物を形成させてもよい。この場合、上述のＳ１８０１のように、画像形成装置２００による出力物と、再現対象物との差分を補うように画像層を形成するための画像データを補正することで、再現度を高めることができる。
【００９５】
［実施形態５］
実施形態４では、凹凸形状の特徴に応じて凹凸形状データを補正し、さらに凹凸形状の見え方に基づき、凹凸層の上に形成する画像層の色を制御する方法について説明した。本実施形態では、凹凸層および画像層の補正の有無を設定する方法について説明する。具体的には、Ｓ７１５において、Ｓ７１１〜Ｓ７１４それぞれのステップで補正された凹凸形状を適用し出力するか否か、またはＳ１８０１で補正された画像データを適用し出力するか否かを、ユーザインターフェイスを介して指定する方法について説明する。
【００９６】
Ｓ７１５において、ＣＰＵ１０１は、ユーザから補正に関する情報の入力を受け付けるためのユーザインターフェイス２５０１を、モニタ１１０に表示する。図２５は、凹凸層および画像層の補正の有無を設定するためユーザインターフェイス２５０１の一例である。
【００９７】
補正前プレビューア２５０２は、凹凸層および画像層の補正を行わない出力物の見えを事前に確認するためのビューアである。補正前プレビューア２５０２には、後述の観察条件入力部２５１０で指定された観察条件で、Ｓ７０２で入力された凹凸形状と、Ｓ７０４で変換された画像データとに基づき出力された出力物の見えが、画像として表示される。出力物の見えは、図２２（ｃ）（ｄ）の説明と同様に、凹凸形状、画像データおよび観察条件から算出することが可能である。
【００９８】
補正後プレビューア２５０３は、後述の補正条件入力部２５２０で指定された補正方法に基づき出力した出力物の見えを事前に確認するためのビューアである。補正後プレビューア２５０３には、観察条件入力部２５１０で指定された観察条件と、補正条件入力部２５２０にて指定された補正方法とに基づき出力された出力物の見えが、画像として表示される。
【００９９】
観察条件入力部２５１０は、出力物を観察する際の条件を指示入力するインターフェイスである。本実施形態において、観察条件入力部２５１０は、光源の入射角度を数値入力する光源入射角度入力部と、光源の回転角を数値入力する光源回転角入力部とから構成される。入力された条件が変更されると、補正前プレビューア２５０２および補正後プレビューア２５０３に表示される画像は、入力された観察条件で算出され、適宜更新して表示される。
【０１００】
補正条件入力部２５２０は、凹凸形状補正指示部２５２１と、色補正指示部２５２２とから構成され、補正後プレビューア２５０３に表示される画像の補正条件を指示入力するインターフェイスである。本実施形態では、凹凸形状補正指示部２５２１のチェックボックスがオンの場合は、Ｓ７１１〜Ｓ７１４それぞれのステップで補正された凹凸形状を適用し、補正後プレビューア２５０３の画像が更新して表示される。チェックボックスがオフの場合は、S７０２で入力された凹凸形状を適用し、補正後プレビューア２５０３の画像が更新して表示される。色補正指示部２５２２のチェックボックスがオンの場合は、Ｓ１８０１で補正した画像データを適用した出力物の見えが、補正後プレビューア２５０３に表示される。チェックボックスがオフの場合は、Ｓ７０４で変換された画像データを適用した出力物の見えが、補正後プレビューア２５０３に表示される。また、色補正指示部２５２２を構成する補正強度指示部２５２３は、Ｓ１８０１で補正する画像データの補正量を指定する。指定された補正量は、例えば式（３）に記載の補正係数に乗算することで、画像データに適用される。
【０１０１】
プリントボタン２５０４およびキャンセルボタン２５０５は、凹凸層および画像層の形成を行うか否かを決定するボタンである。プリントボタン２５０４が押下されると、画像形成システム１は、その時点で補正条件入力部２５２０に入力されている補正条件に基づいて、凹凸層および画像層を形成する。キャンセルボタン２５０５が押下されると、画像形成システム１は、凹凸層および画像層の形成を行わず処理を終了する。
【０１０２】
以上説明した通り、ユーザから補正に関する情報の入力を受け付けるためのユーザインターフェイスを用いることで、ユーザが指定した観察条件および補正条件での出力物の見えを事前に確認することが可能となる。そのため、ユーザの所望する出力物の補正条件を設定することが可能となる。なお、本実施形態で適用する画像データ補正は、指定した観察環境から離れるにしたがい効果が減少し、弊害となる場合がある。こうした場合、観察条件入力部２５１０に観察条件が変わるか否かを指定する入力受付部を設け、観察条件が変わる場合には画像データ補正を行わない方法をとることが可能である。また、マスク画像やユーザインターフェイス上での範囲指定を用い、指定した領域毎に補正条件を設定し、適用する方法も考えられる。
【０１０３】
［その他の実施例］
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】
【０１０４】
１・・・・画像形成システム
１００・・ホスト（画像処理装置）
２００・・画像形成装置
６０１・・画像データ入力受付部
６０２・・凹凸形状データ入力受付部
６０３・・出力条件取得部
６０４・・画像処理部
６０５・・凹凸形状解析部
６０６・・凹凸形状補正部
【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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【図１１】
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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１９】
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【図２０】
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【図２４】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２５】
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