JP2013187800A - 画像処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 用紙に画像を印刷したとき、裏面から透けて見える裏写りを軽減するための画像処理に、使用する用紙と印刷対象の画像データの特性を反映させる手段がなかった。
【解決手段】 使用する用紙にテストパターンを印刷し、出力された印刷済みの用紙を裏面からスキャンし、読み取り値とテストパターンの信号値との対応関係を算出して裏写りレベル情報を生成する。印刷対象画像データの濃度分布を解析し、裏写りレベル情報に基づいて、裏写り軽減のための画像処理係数を決定する。ここで決定された係数を適用した画像処理を施した印刷対象画像データを印刷すると、画質の劣化を極力抑えた裏写り軽減画像を得ることができる。裏写りレベル情報は、複数種類の用紙別に記憶する。また、裏写り軽減のための画像処理の軽減効果の強弱はユーザによって指定される手段も備える。
【選択図】 図3

Description

本発明は、画像処理装置において、印刷画像が裏面から透けて見える程度を軽減するための技術に関するものである。
プリンタや複合機で様々な文書をプリントする場合、両面プリントや、用紙節約の目的で後に裏面を再利用することが決まっているプリントが行なわれることが多い。その場合に問題になるのが、プリントした画像が裏面から透けて見えるいわゆる裏写りである。
従来、裏写りの問題に関連する技術としては、複数種類の用紙から裏写りしない用紙を自動選択してプリントする技術がある(例えば特許文献1)。詳しくは、事前に複数種類の用紙にそれぞれテスト画像を印刷して読み取り、用紙ごとの裏写り特性を取得して記憶する。プリントすべき画像データを取得すると、その画像データの濃度情報に基づいて、記憶されている用紙ごとの裏写り特性を参照し、裏写りしない用紙を自動選択する。
特開2007−188014号公報
プリントすべき画像データの濃度特性に基づいて、裏写りが発生しにくい用紙を自動で選択する場合、使用する用紙の選択肢が1つに限られていると裏写りの回避ができない問題がある。また、ユーザーの意に反して高級な用紙を無駄に消費してしまう可能性もある。そのため、任意の用紙を指定してプリントする場合、両面プリントや裏面再利用を想定して、指定された用紙に合わせた裏写り軽減のための適切な変換処理が行なわれることが望まれる。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
画像データを入力する画像入力手段(600、200)と、画像データを基に記録メディアに画像を形成する画像形成手段(300)と、前記画像入力手段(600、200)によって入力された画像データを、前記画像形成手段(300)によって出力するための補正処理を行う出力画像変換手段(130)と、記録メディアの裏面画像透過特性を計測するための計測用パターン画像データを保存するための画像データ記憶手段(107)と、記録メディアの裏面画像透過特性を計測する指示を与えるための第一の操作手段(400)と、前記画像形成手段(300)に前記計測用パターン画像データを基に記録メディアに計測用パターン画像を形成させる計測用パターン画像形成手段(300)と、前記計測用パターン画像データが形成されたメディアを読み取り画像データを取得する画像読み取り手段(200)と、前記画像読み取り手段(200)によって取得した画像データ上の既定の座標を、前記計測用パターン画像データに基づいて取得する座標データ取得手段(501)と、前記画像読み取り手段(200)によって取得した画像データ上の複数の既定領域における統計値を算出する統計データ算出手段(503)と、前記座標データ取得手段(501)および前記統計データ算出手段(503)に基づいて記録メディアの裏面画像透過特性を算出する手段(502)と、前記記録メディアの裏面画像透過特性に基づいて、前記画像入力手段(600、200)によって入力された画像データを変換するために前記出力画像変換手段(130)に適用する係数を決定する手段(504)とを備えることを特徴とする画像処理装置(100)。
本発明は、記録メディアの裏面画像透過特性を算出する手段と、記録メディアの裏面画像透過特性に基づいて、画像入力手段により入力された画像データを変換するために出力画像変換手段に適用する係数を決定する手段を備える。そのため、裏写りの発生しやすい記録メディアに画像を出力する際に適切な画像処理を実施することが可能となり、両面プリントや、裏面の再利用において裏写りが原因の見た目への悪影響を軽減することができる。
デジタル複合機に搭載される制御システム構成図 出力画像処理部130の内部構成図 画像解析部500の内部構成図 ある用紙のプリント濃度と裏写りの関係を登録する処理のフローチャート テストパターン 濃度差許容レベルを表す図 信号値と裏写り許容レベルの関係を表す図 プリント時裏写りレベルの登録データ 本機能に関する操作手順を表したフローチャート 本機能に関するプリント処理のフローチャート 第2の実施形態に関する操作手順を表したフローチャート 第2の実施形態に関する操作画面
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
[第1の実施形態]
図1に本実施例を適用するのに好適なデジタル複合機に搭載される制御システム構成を示す。コントローラユニット100は、画像入力装置であるスキャナ200や画像出力装置であるプリンタ300と接続し、一方ではLAN600や公衆回線700と接続することで、画像データやデバイス情報の入出力を行いシステム全体の制御を行う。CPU103はデジタル複合機全体を制御するコントローラとして機能する。操作部I/F104は操作部400とのインターフェース部で、操作部400上の図示しない表示部に表示するための画像データを操作部400に対して出力する。また、操作部400からユーザが入力した情報をCPU103に伝える役割をする。ネットワークI/F105はLAN600に接続し、データの入出力を行う。モデム106は公衆回線700に接続し、データ送受信を行うための変調復調処理を行う。記憶部107は画像データや、圧縮されたデータを格納するためのものであり、CPU103が動作するためのシステムワークメモリ等も含まれる。以上のデバイスがシステムバス101上に配置される。
イメージバスI/F110はシステムバス101と画像データを高速で転送するイメージバス102を接続し、データ構造を変換するバスブリッジである。イメージバス102は、PCIバスまたはIEEE1394などの高速バスで構成される。圧縮/解凍処理部108は画像データを所定の圧縮方法により圧縮、解凍を行う。解像度変換部109は、CPU103により指定された倍率に応じて画像データの各画素の値を元に所定の補間演算で、画像の拡大または縮小を行う。デバイスI/F111は、画像入出力装置であるスキャナ200やプリンタ300とコントローラユニット100を接続し、画像データの同期系/非同期系の変換を行う。入力画像処理部120は、主にスキャナ200で取得した画像データに対し補正、加工、編集を行いその後の各種処理に対応した変換処理を行う。出力画像処理部130は、画像データに対して、主にプリンタ300で出力するための補正とデータ変換を行う。画像解析部500は、入力画像を解析して登録データや出力時の画像処理に適用する係数の生成を行う。
スキャナ200は原稿を照明し、その反射光をCCDラインセンサ等の受光素子によって読み取り、原稿上の画像を表す電気信号に変換、デジタル画像データを生成する。
プリンタ300は、画像データを用紙上の画像として形成し出力する。その方式は電子写真方式、インクジェット方式等があるが、どの方式でも構わない。
図2に出力画像処理部130内部構成のブロック図を示す。地肌除去部131は、画像データの地肌色すなわち不要な下地のかぶりを除去するために、例えば、3×8サイズのマトリクス演算や、1次元ルックアップテーブル(LUT)により地肌除去処理を行う。モノクロ生成部132は、カラー画像データをモノクロデータに変換し単色でプリントするために、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)の3コンポーネントでカラー画像を表現するRGBデータを、グレー(Gray)データに変換する。例えば、RGBそれぞれの信号に任意の定数を掛け、その和を算出することで合成し、グレー信号とする演算が行われる。フィルタ処理部133は画像データの空間周波数を任意に補正するために、例えば9×9サイズの係数を適用して畳み込み演算処理を行う。出力色補正部134は、4×8サイズのマトリクス演算や、ダイレクトマッピング処理等により、画像データに対して出力先に合わせた色補正処理を行う。例えば画像データをプリントする場合にはRGBデータからC(Cyan)、M(Magenta)、Y(Yellow)、K(Black)データに変換すると共にプリンタ部300の出力特性に合わせて変換する。濃度補正部135は出力画像の濃度調整や、トナー節約モードが有効であるときにトナー使用量を抑制するための濃度補正処理を行う。ガンマ補正部136は出力するプリンタ部300の階調再現特性に合わせて、ガンマ補正処理を通常1次元のルックアップテーブル(LUT)によって実施する。擬似中間調処理部137は出力するプリンタ部300の階調数に合わせて、2値化や32値化等の任意のスクリーン処理や誤差拡散処理を行う。なお、プリンタ画像処理部130内のモジュールは、上述した地肌除去部131から擬似中間調処理部137に限られるものではなく、他の画像処理モジュールが追加されても良いし、上述のモジュールのうちのいくつかが削除されても良い。
図3に画像解析部500内部構成のブロック図を示す。位置解析部501は、後述するテストパターンを読み込んだ画像データ内でその後の解析に必要な座標情報を取得するための位置解析処理を行う。裏写りデータ解析部502はテストパターンを読み込んだ画像データに対して、裏写りのレベルとプリント時の濃度の関係を解析し、対象用紙の裏写りレベル情報を生成する。画像データ集計部503は、テストパターンを読み込んだ画像データや、これから出力するための画像データの統計量を算出する。裏写り低減処理係数算出部504は、地肌除去部131、濃度補正部135に適用するための係数を算出する。ここで算出した係数が適用されると、地肌除去部131、濃度補正部135が処理した出力用の画像データは、既定濃度以下に制限された画像データに変換される。その結果、対象とする用紙にプリントした場合の裏写りの発生が抑えられる。
図4に本実施例のポイントとなる、ある用紙に対するプリント濃度と裏写りの関係を登録する処理のフローチャートを示す。登録処理開始を受け付けたCPU103は、記憶部107に保存されているテストパターンの画像データをプリンタ300で対象用紙にプリントするための処理を実行する(ステップS101)。図5(A)はプリンタ300で出力されたテストパターンの例であり、一定のプリント信号でプリントする矩形領域(以後パッチと称する)が複数種類配置されている。ステップS101で出力された、テストパターンがプリントされている用紙がユーザによってスキャナ200にセットされると、スキャナ200はプリント面の裏面から読み取り、画像データを取得する(ステップS102)。図5(B)は図5(A)を裏面から読み取った画像データの例であり、プリント濃度が濃いパッチは裏面から透けて見えることがわかる。次に、位置解析部501が、取得した画像データ上でテストパターンの位置検出を行い、その後のスキャン信号値取得に使用するための座標情報を取得する(ステップS103)。次に画像データ集計部503が座標情報を利用してテストパターン上の各パッチおよび何もプリントされていない領域のスキャン信号値を集計し、パッチごとの平均値等の統計量を算出する(ステップS104)。裏写りデータ解析部502は、ステップS104で算出された統計量と記憶部107に保存されているテストパターンの画像データを元にプリントデータとスキャンデータの対応関係を解析する。この解析結果に従ってプリント時裏写りレベルの登録データを生成する(ステップS105)。生成されたデータは対応する用紙情報と対にして記憶部107に保存される(ステップS106)。
ここでプリント時裏写りレベルの求め方を説明する。図6は一般的な観察者にとって濃度差が明確に認識できるレベルの閾値を表したグラフである。横軸はベースとなる色のスキャン信号値(bg)、縦軸はベースとなる色に対するスキャン信号値の差分(d)を表す。このグラフの形状は、ベースとなる色すなわち用紙の色が濃いほど、それに対するスキャン信号値の差分が大きい濃度でなければ実際の見た目に影響しないことを表す。言い換えると、使用する用紙が白いほど微かな濃度差が、明確に視認されることを示している。
図7は、プリント時の信号値と、テストパターンがプリントされた用紙を裏面からスキャンして取得したスキャン信号値との関係および許容可能な裏写りレベルの考え方を説明するための図である。横軸はプリント時の信号を表し、縦軸はある用紙にテストパターンをプリントしたものを裏面からスキャンして取得したスキャン信号を表している。用紙のスキャン信号値がbgであるとき、プリント時信号がThのパッチまでは裏面からスキャンしたときに何もプリントされていない用紙のみの領域と差分がなく、裏写りは全く発生しない。プリント時信号がThを超えると、そのパッチを裏面からスキャンしたスキャン信号値は、何もプリントされていない用紙のみの領域のスキャン信号値と差が出始める。ここで、図6を参照して用紙のスキャン信号値がbgのときの許容可能な差分dを取得する。この用紙に対して実際にユーザが観察したときに裏写りが気になる濃度に対応するスキャン信号値Thsは、bg+dで求められる。図7によると、裏面からスキャンしたときに信号値Thsに相当する濃度が透過されるプリント時信号はThpである。つまり、この用紙にプリントする信号がThpより薄ければ裏写りが発生しにくいことを示す。
ステップS105では、裏写りデータ解析部502が、まず、ステップS104で求められた用紙およびパッチを裏面からスキャンした値と、それに対応するテストパターンプリント時の信号値との関係から、図7に相当する信号値対応関係を生成する。また、記憶部107に保持されている図6に相当するデータを参照し、用紙のスキャン信号値bgから許容可能な差分dを取得する。bgとdを足し合わせた値Thsから、上記信号値対応関係の情報に基づいて、対象用紙での裏写りの発生有無の閾値となるプリント時信号値Thpを算出する。このプリント時信号値Thpを、対象用紙でのプリント時裏写りレベルとして扱う。実際の処理では、テストパターンのパッチは離散的な信号値からプリントされる限定された個数のパッチであるため、図7に示すような連続的なデータは得られない。そのため、信号値対応関係を参照する際には補間演算等でデータ生成が実施される。
図8はこのようにして生成された複数の用紙ごとのプリント時裏写りレベルの登録データを示す。例えば用紙Aは、プリント時の信号値240以上の濃度をプリントしたときに裏から観察すると、紙を透過して観察される画像が、裏写りとして悪い印象を与えることを表す。
図9に本機能を利用するための操作手順を表したフローチャートを示す。本機能は、PCからのプリントもしくはデジタル複合機でのコピー等、用紙にプリントする際に、両面プリントや、裏面再利用予定のある場合、裏面のプリント画像が表面から透けて見える度合いを軽減したいユーザによって指定される。ステップS201では本機能を有効にするために裏写り低減モードが指定される。ステップS202でプリントに使用する用紙が選択され、ステップS203で裏写り低減モードの設定が確定される。
図10に本機能に関するプリント処理のフローチャートを示す。ステップS301でコントローラ100にプリントすべき画像データがスキャナ200またはLAN600あるいは公衆回線700から入力される。CPU103はステップS302でプリント時の裏写り低減機能が指定されているか否かを判断、もし指定されていなければステップS307へ進み、通常のプリント出力処理を実施する。裏写り低減機能が指定されている場合にはCPU103がステップS303で、使用する用紙の情報を取得する。ここでは、操作手順のステップS202で指定された用紙の情報が取得される。次にステップS304でCPU103が記憶部107に保存されているプリント時裏写りレベルの登録データを参照し、指定された用紙のプリント時裏写りレベルを取得する。ステップS305では裏写り低減処理のための処理係数が決定される。ここでの係数決定方法は、ステップS304で取得した裏写りレベルのデータから一意に決定する方法と、ステップS301で取得したプリントすべき画像データを解析し、その結果も利用して決定する方法がある。例えば、プリントすべき画像データを解析した結果、指定用紙へのプリントでは画像全体が裏写りの心配のない濃度以下に収まる場合には、ステップS304で取得した裏写りレベルにかかわらず、低減処理不要と判断しそれに相当する係数に決定することもできる。ここで決定された裏写り低減係数をもとに、裏写り低減の処理を実現するために必要な処理モジュールの選択およびそのモジュールに設定される係数を通常プリント時からどのように修正するかを示す修正情報を生成する(ステップS306)。ステップS308で出力画像処理部130は、ステップS306またはS307決定された係数に従った出力用の画像処理を実施する。裏写り低減の処理は主に地肌除去部131、濃度補正部135で実施する通常の処理の係数を変更することにより実現する。つまり、地肌除去部131、濃度補正部135に設定される係数は、ステップS307を通った場合には、通常の出力用係数が、ステップS306を通った場合には、裏写り低減用の係数が適用される。最後に出力画像処理済みの画像データがプリンタ300でプリントされる(ステップS309)。
以上の処理により、用紙の裏写りレベル登録および裏写り低減プリントが実現され、両面プリント時や裏面を再利用する際に裏写りによる見た目への悪影響を軽減することが可能となる。
[第2の実施形態]
第1の実施形態においては、用紙ごとの裏写りレベルの登録情報とプリントすべき画像データの解析結果からコントローラ100内で裏写り低減処理およびそのための係数が決定された。それに対して第2の実施形態では、裏写り低減のレベルをユーザが選択できる構成を説明する。
図11に本実施例に関する操作手順を表したフローチャートを、図12に関連する操作画面を示す。ユーザによって裏写り低減機能の実施が指示されると、図12(A)に示す裏写り低減用紙選択画面410が操作部400上の不図示の表示部に表示される。裏写り低減用紙選択画面410には、用紙選択領域411、個別調整ボタン412、OKボタン413、キャンセルボタン414が含まれる。用紙選択領域411には、プリント時裏写りレベルが登録されている用紙が複数表示され、各用紙で裏写り低減処理を実施したときの画質ランクも合わせて表示される。画質ランクは裏写りレベルに応じて、例えば1から5の5段階で表現される。ランク5は裏写りが起こりにくい用紙で、裏写り低減処理が不要、ランク1は裏写りが非常に起こり易い用紙で、裏写り低減処理をする場合、画質劣化が激しいことを表す。用紙選択領域411に表示されている用紙の選択肢のうち常に1つが選択状態となっているが、変更はユーザの任意で行なわれる(ステップS401)。
次にOKボタン413が押下された場合、ステップS402の判断の後ステップS404に進み、設定処理が終了する。個別調整ボタン412が押下された場合には、図12(B)に示す裏写り低減設定画面420が操作部400上の不図示の表示部に表示される。裏写り低減設定画面420には、出力用紙変更領域421、低減レベル設定領域422、ポインタ423、OKボタン424、キャンセルボタン425が含まれる。
出力用紙変更領域421には、裏写り低減設定画面420に遷移する直前に用紙選択領域411で選択されていた用紙が表示されているが、ここで変更することも可能である。また用紙名称と共に画質ランクが表示されても良い。
低減レベル設定領域422では、ポインタ423が中央に位置しているとき、通常の裏写り低減レベルを示すが、ユーザによってそのレベルを変更することが可能である(ステップS403)。ポインタ423が中央よりも右に位置する場合は、裏写り低減処理を強くかける設定となり、処理を実施するときには確実に裏写りを防ぐ方向の係数が適用されるが、画質の劣化が激しくなる。逆に、ポインタ423が中央よりも左に位置する場合は、裏写り低減処理を弱める設定となり、裏写りが発生しやすくなる一方で画質の低下は抑えられる。ステップS404でOKボタン424が押下されると、裏写り低減設定画面420で設定されていた内容が確定し、CPU103が、出力用紙変更領域421で選択されていた用紙にプリントするための処理を行う。
裏写り低減処理係数算出部504は、ポインタ423によって指定された低減レベルに従って、処理係数を決定する。この決定方法としては、例えば、指定された低減レベルに対応する既定の信号値を登録されている裏写りレベルに加算した後に係数を算出する方法がある。
以上の処理により、プリント時の裏写りを軽減するための処理の強さをユーザが調整する手段が提供され、裏写りの程度と画質劣化の程度のバランスをユーザの好みに応じて変化させることが可能となる。
501 位置解析部
502 裏写りデータ解析部
503 画像データ集計部
504 裏写り低減処理係数算出部

Claims (5)

  1. 画像データを入力する画像入力手段(600、200)と、
    画像データを基に記録メディアに画像を形成する画像形成手段(300)と、
    前記画像入力手段(600、200)によって入力された画像データを、前記画像形成手段(300)によって出力するための補正処理を行う画像変換手段(130)と、
    記録メディアの裏面画像透過特性を計測するための計測用パターン画像データを保存するための画像データ記憶手段(107)と、
    記録メディアの裏面画像透過特性を計測する指示を与えるための第一の操作手段(400)と、
    前記画像形成手段(300)に前記計測用パターン画像データを基に記録メディアに計測用パターン画像を形成させる計測用パターン画像形成手段(300)と、
    前記計測用パターン画像データが形成されたメディアを読み取り画像データを取得する画像読み取り手段(200)と、
    前記画像読み取り手段(200)によって取得した画像データ上の既定の座標を、前記計測用パターン画像データに基づいて取得する座標データ取得手段(501)と、
    前記画像読み取り手段(200)によって取得した画像データ上の複数の既定領域における統計値を算出する統計データ算出手段(503)と、
    前記座標データ取得手段(501)および前記統計データ算出手段(503)に基づいて記録メディアの裏面画像透過特性を算出する手段(502)と、
    前記画像入力手段(600、200)によって入力された画像データを、裏面画像透過を抑制する画像データに変換するために、前記記録メディアの裏面画像透過特性に基づいて、前記画像変換手段(130)に適用する係数を決定する手段(504)と、
    を備えることを特徴とする画像処理装置(100)。
  2. 前記記録メディアの裏面画像透過特性を算出する手段(502)によって算出された1つ以上の記録メディアの裏面画像透過特性を保存するための裏面画像透過特性記憶手段(107)を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置(100)。
  3. 前記係数を決定する手段(504)は、前記画像入力手段(600、200)によって入力された画像データの濃度情報を解析し、解析結果に応じて前記記録メディアの裏面画像透過特性から求められる係数の修正を行う手段(504)を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置(100)。
  4. 前記係数を決定する手段(504)に対して、前記裏面画像透過特性に基づいた係数決定方法を指定するための第二の操作手段(420)を更に備えることを特徴とする請求項1乃至成請求項3の何れか1項に記載の画像処理装置(100)。
  5. 画像データを入力する画像入力工程(S102、S301)と、
    画像データを基に記録メディアに画像を形成する画像形成工程(S101、S309)と、
    前記画像入力工程(S301)によって入力された画像データを、前記画像形成工程(S309)によって出力するための補正処理を行う画像変換工程(S308)と、
    記録メディアの裏面画像透過特性を計測するための計測用パターン画像データを保存するための画像データ記憶工程(107)と、
    前記計測用パターン画像データを基に記録メディアに計測用パターン画像を形成させる計測用パターン画像形成手段(S101)と、
    前記計測用パターン画像データが形成されたメディアを読み取り画像データを取得する画像読み取り工程(S102)と、
    前記画像読み取り工程(S102)によって取得した画像データ上の既定の座標を、前記計測用パターン画像データに基づいて取得する座標データ取得工程(S103)と、
    前記画像読み取り工程(S102)によって取得した画像データ上の複数の既定領域における統計値を算出する統計データ算出工程(S104)と、
    前記座標データ取得工程(S103)および前記統計データ算出工程(S104)に基づいて記録メディアの裏面画像透過特性を算出する工程(S105)と、
    前記画像入力工程(S301)によって入力された画像データを、裏面画像透過を抑制する画像データに変換するために、前記記録メディアの裏面画像透過特性に基づいて、前記画像変換工程(S308)に適用する係数を決定する工程(S306)と
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11495187B2 (en) 2020-08-21 2022-11-08 Fujifilm Business Innovation Corp. Information processing device and non-transitory computer readable medium

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