JP4810450B2 - 画像処理装置及び画像処理方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、一回の搬送で原稿の両面の画像を読み取って、表裏の画像信号の色差を補正する画像処理装置及び画像処理方法、コンピュータプログラム及び記録媒体に関する。

従来からカラー複写機では、スキャナを走査してＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子に原稿の反射画像を導き、光電変換後の画像信号を処理し、画像形成部で顕像化を行っている。このような画像形成装置は、両面原稿の場合には原稿の第１面（表面）を読み取った後、原稿を反転させて原稿の第２面（裏面）を読み取るようになっている。

一方、最近ではシートスルー・ドキュメント・フィーダ（以下、ＳＤＦという）と呼ばれる両面原稿読取り装置が開発されている。この読み取り装置は、ＳＤＦ内に設置された原稿の表面を読み取る密着型の第１の読取りセンサ（等倍センサ）と、原稿及びコンタクトガラスを挟んでＳＤＦと対向する位置に配置されている原稿の裏面を読み取る第２の読取りセンサとを備えることを特徴としている。そして、この両読取りセンサ間に原稿を通過させることにより、原稿の両面を読み取ることが可能なカラー複写機が開発されている。

このＳＤＦを使用した装置には、スキャナの他にＳＤＦ装置内に等倍の読取りセンサを原稿読取り用に設置し、スキャナと併せて原稿を反転させず、原稿の両面を読みとることが可能な複写機等の画像形成装置がある。

第１の読取りセンサは、縮小光学系をＳＤＦ内に有することが困難であるという構造上の理由から密着型の等倍読取りセンサが読取り手段として用いられる。一方、第２の読取りセンサは、ＳＤＦを使用可能な“薄い”原稿のみならず、本のように厚みがある原稿や、厚紙等のＳＤＦ内を通過させることが困難な“曲げにくい”原稿を読み取るためのスキャナ（走行体）を有している。しかし、焦点深度が深くできるメリットから、縮小型の読取りセンサが読取り手段として用いられる。

この第１の読取りセンサ及び第２の読取りセンサによって読み取られる同一の原稿から得られる画像信号、すなわち第１の読取りセンサからの第１の画像信号と、第２の読取りセンサからの第２の画像信号とは、ほぼ同一の値であることが望ましい。工場出荷時には、工場での調整で両者（第１の読取りセンサと第２の読取りセンサ）の値の差を小さくしておくように設定することが可能である。しかし、経時変化等により、両者の読取り特性が変化することがあり、これをユーザー使用環境にて簡単な方法にて補正する必要がある。

この課題に関して、特許文献１に記載の方法によると、同一の基準パターンを読み取って得られた、第１の読取り手段からの第１の画像信号と、第２の読取り手段からの第２の画像信号とから、それぞれの読取り手段が出力するＲＧＢ−γ変換テーブルを求める。次に、ＲＧＢ−γ変換後の読取り値の両者の読取り手段が出力する画像信号の差が小さいようにそれぞれのＲＧＢ−γ変換テーブルを作成する。最後に、この作成されたそれぞれの読取り手段のＲＧＢ−γ変換特性を使用することにより、同一の原稿を読取って得られた読取り値が、２つの読取り手段の間で差が大きくなることを補正することができる画像形成装置が提案されている。
特開２００３−３２５０４号公報

特許文献１に記載の方法によれば、基準パターンとして予め記憶・設定された濃度階調パターンを使用している。従って、広範囲の色味の階調パターンを使用することにより、広範囲の色味に対して満遍なく色合わせを行うことができる。

しかし、オペレータが自分好みの色味や、局所的な色合わせを要求した場合、要求される色味に合わせて最適な階調パターンを生成する必要が生じる。この場合、特許文献１に記載の方法では、階調パターンが予め決められているため最適な階調パターンを生成することが困難である。

実際のユースケースを考えた場合、プレゼンテーション用の資料等に広範囲の色味が使用されることは少なく、むしろロゴ等の特定の色相に偏った局所的な色合わせを高精度に実施することが要求される。

本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためのものであって、特定色を指定する特定色指定手段と、前記指定された特定色に対応したパッチパターンと、前記特定色の近傍の色に対応したパッチパターンと、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンを形成し出力する出力手段と、前記出力手段によって出力された前記複数のパッチパターンを第１の画像読取手段によって読み取り得られる第１の画像信号と前記出力手段によって出力された前記複数のパッチパターンを第２の画像読取手段によって読み取り得られる第２の画像信号とに基づき、前記第１の画像読取手段及び前記第２の画像読取手段によって読み取られる画像信号の色差を補正する色差補正手段とを有し、前記特定色に対応したパッチパターンと前記近傍の色に対応したパッチパターンの数の和は、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンの数以上であることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが指定した色を元に、表面を読み取る画像読取装置と裏面を読み取る画像読取装置の色差を補正するようにしたので、指定した色について優先的に再現性を高めた画像出力を行うことができる。

以下、添付する図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態のシステム構成例を示す図である。
図１は、デジタル複合機１００１、１００２、コンピュータ１００３，１００４，１００５がＬＡＮ５００を介して接続されている。デジタル複合機１００１，１００２は、原稿を光学的に読取りデジタル画像データに変換してからプリントアウトするコピー機能、デジタル画像データを外部に送信する機能、外部から受信した画像データや電子メールの内容を印刷する機能等を持つ。コンピュータ１００３〜１００５は、デジタル画像を作成、編集し、データをデジタル複合機１００１または１００２にＰＤＬ（ページ記述言語）コードデータとして送信する機能を持つ。

図２は、デジタル複合機１００１の外観を示す図である。
図２において、画像入力デバイスであるスキャナ部２００は、原稿となる紙上の画像を照明し、図示しないＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色フィルタを設けた３ラインＣＣＤを走査する。ＣＣＤを走査して得られる電荷量から、ＲＧＢカラー画像データを表す電気信号に変換する。原稿は原稿フィーダ２０１のトレイ２０２にセットする。オペレータが操作部４００から読取り起動指示することにより、後述するコントローラのＣＰＵ１０３がスキャナ２００に指示を与え、フィーダ２０１は原稿用紙を一枚ずつフィードし原稿画像の読取り動作を行う。

図２において、画像出力デバイスであるプリンタ部３００はラスター画像データを用紙上の画像に変換する部分である。印字方式は感光体ドラムや感光体ベルトを用いてトナーを紙に定着させる電子写真方式、微小ノズルアレイからインクを吐出して用紙上に直接画像を印字するインクジェット方式等があるが本実施形態において印字方式は特に限定しない。プリント動作の起動はコントローラのＣＰＵ１０３からの指示によって開始する。用紙カセット３０２は用紙をプリンタに給紙するためにセットしておく部分であり、異なる用紙サイズまたは異なる用紙向きを選択できるように複数の給紙段を持つ場合もある。また、排紙トレイ３０３は印字し終わった用紙を受けるものである。

図３は、デジタル複合機１００１のコントローラ１００の構成をより詳細に説明するためのブロック図である。コントローラ１００は、スキャナ部２００やプリンタ部３００と電気的に接続されており、一方ではＬＡＮ５００、ＷＡＮ６００を介してコンピュータ１００３〜１００５、その他外部の装置と接続されている。これにより画像データやデバイス情報の入出力が可能となっている。

ＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１０８に記憶された制御プログラム等に基づいて接続中の各種デバイスとのアクセスを統括的に制御すると共に、コントローラ内部で行われる各種処理についても統括的に制御する。ＲＡＭ１０７は、ＣＰＵ１０３が動作するためのシステムワークメモリであり、かつ画像データを一時記憶するためのメモリでもある。このＲＡＭ１０７は、記憶した内容を電源ＯＦＦ後も保持しておくＳＲＡＭ及び電源ＯＦＦ後には記憶した内容が消去されてしまうＤＲＡＭにより構成されている。ＲＯＭ１０８には装置のブートプログラム等が格納されている。ＨＤＤ１０９はハードディスクドライブであり、システムソフトウェアや画像データを格納することが可能である。

操作部インターフェース１０４は、システムバス１０１と操作部４００とを接続するためのインターフェース部である。この操作部インターフェース１０４は、操作部４００に表示するための画像データをシステムバス１０１から受け取り操作部４００に出力すると共に、操作部４００から入力された情報をシステムバス１０１へと出力する。

ネットワークインターフェース１０５はＬＡＮ５００及びシステムバス１０１に接続し、情報の入出力を行う。モデム１０６はＷＡＮ６００及びシステムバス１０１に接続しており、情報の入出力を行う。２値画像回転部１１６は送信前の２値画像データの方向を変換する。２値画像圧縮・伸張部１１７は、送信前の２値画像データの解像度を所定の解像度や相手能力に合わせた解像度に変換する。なお圧縮及び伸張にあたってはＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＭＲ、ＭＨ等の方式が用いられる。画像バス１０２は画像データをやり取りするための伝送路であり、ＰＣＩバスまたはＩＥＥＥ１３９４で構成されている。

スキャナ画像処理部１５０は、スキャナ部２００からスキャナインターフェース１１３を介して受け取った画像データに対して、補正、加工、及び編集を行う。なお、スキャナ画像処理部１５０は、受け取った画像データがカラー原稿か白黒原稿か、文字原稿か写真原稿か等を判定する。そして、その判定結果を画像データに付随させる。こうした付随情報を属性フラグデータと称する。このスキャナ画像処理部１５０で行われる処理の詳細については後述する。

圧縮部１１２は画像データを受け取り、この画像データを３２画素×３２画素のブロック単位に分割する。なお、この３２×３２画素の画像データをタイルデータと称する。図４は、このタイルデータを概念的に表している。原稿（読取り前の紙媒体）において、このタイルデータに対応する領域をタイル画像と称する。なおタイルデータには、その３２×３２画素のブロックにおける平均輝度情報やタイル画像の原稿上の座標位置がヘッダ情報として付加されている。さらに圧縮部１１２は、複数のタイルデータからなる画像データを圧縮する。伸張部１１４は、複数のタイルデータからなる画像データを伸張した後にラスター展開してプリンタ画像処理部１６０に送る。

プリンタ画像処理部１６０は、伸張部１１４から送られた画像データを受け取り、この画像データに付随されている属性フラグデータを参照しながら画像データに画像処理を施す。画像処理後の画像データは、プリンタインターフェース１１５を介してプリンタ部３００に出力される。このプリンタ画像処理部１６０で行われる処理の詳細については後述する。

画像変換部１２０は、画像データに対して所定の変換処理を施すものであり、以下に示すような処理部により構成される。

伸張部１２１は受け取った画像データを伸張する。圧縮部１２２は受け取った画像データを圧縮する。回転部１２３は受け取った画像データを回転する。変倍部１２４は受け取った画像データに対し解像度変換処理（例えば６００ｄｐｉから２００ｄｐｉ）を行う。色空間変換部１２５は受け取った画像データの色空間を変換する。この色空間変換部１２５ではさらに、公知の地肌除去処理、公知のＬＯＧ変換処理（ＲＧＢ→ＣＭＹ）、公知の出力色補正処理（ＣＭＹ→ＣＭＹＫ）を実施する。２値多値変換部１２６は受け取った２階調の画像データを２５６階調の画像データに変換する。逆に多値２値変換部１２７は受け取った２５６階調の画像データを誤差拡散処理等の手法により２階調の画像データに変換する。

合成部１３０は受け取った２つの画像データを合成し１枚の画像データを生成する。なお、２つの画像データを合成する際には、合成対象の画素同士が持つ輝度値の平均値を合成輝度値とする方法や、輝度レベルで明るい方の画素の輝度値を合成後の画素の輝度値とする方法が適用される。また、暗い方を合成後の画素とする方法の利用も可能である。さらに合成対象の画素同士の論理和演算、論理積演算、排他的論理和演算等で合成後の輝度値を決定する方法等も適用可能である。これらの合成方法はいずれも周知の手法である。間引き部１２９は受け取った画像データの画素を間引くことで解像度変換を行う。移動部１２８は受け取った画像データに余白部分をつけたり余白部分を削除したりする。

ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）部１１０は、コンピュータ００３〜００５等から送信されたＰＤＬコードデータを元に生成された中間データを受け取り、多値のビットマップデータを生成する。

図５はスキャナ画像処理部１５０の細部構成を示すブロック図である。
副走査色ずれ補正部１５１は、入力画像の副走査方向の色ずれを補正する補正部であり、例えば、画像データの色ごとに１×５サイズのマトリクス演算を行う処理が行われる。

主走査色ずれ補正部１５２は、入力画像の主走査方向の色ずれを補正する補正部であり、例えば、画像データの色ごとに５×１サイズのマトリクス演算を行う処理が行われる。

像域判定部１５３は、入力画像中の画像種類を識別する判定部である。例えば、入力画像中の、写真部分／文字部分、有彩色部分／無彩色部分等、それぞれの画像種類を構成する画素を識別し、その種別を示す属性フラグデータを画素単位で生成する。

フィルタ処理部１５４は、入力画像の空間周波数を任意に補正する処理部であり、例えば、９×９サイズのマトリクス演算を行う処理が行われる。

ヒストグラム処理部１５５は、入力画像中の画像信号データをサンプリング及びカウントする処理部である。例えば、入力画像がカラーであるのかモノクロ画像であるのかの判別、入力画像の下地レベルの判定が行われる。

入力色補正部１５６は、入力画像の色味の補正を行う補正部であり、例えば、入力画像の色空間を任意の色空間に変換する等の処理を行う。

スキャナ画像処理部１５０内の処理は、上述した副走査色ずれ補正部１５１〜入力色補正部１５６の全てを用いる処理だけ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、削除されても良い。さらに、副走査色ずれ補正部１５１〜入力色補正部１５６の処理順に関しても、これだけに限られるものではない。

すなわち、本実施形態における画像形成装置では、スキャナ画像処理部１５０が、主走査色ずれ補正部１５２、副走査色ずれ補正部１５１、フィルタ処理部１５４、入力色補正部１５６の少なくとも１つを備える。

図６は、プリンタ画像処理部１６０の細部構成を示すブロック図である。

地肌除去部１６１は、画像データの地肌色すなわち不要な下地のかぶり除去を行う。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１６２は、カラー画像データをモノクロデータに変換し、単色としてプリントする際に、カラー画像データ、例えばＲＧＢデータを、グレイ（Ｇｒａｙ）単色に変換する。例えば、ＲＧＢに任意の定数を掛け合わせ、グレイ信号とする１×３サイズのマトリクス演算が行われる。

出力色補正部１６３は、画像データを出力するプリンタ部３００の特性に合わせて色補正を行う補正部である。例えば、４×８サイズのマトリクス演算や、ダイレクトマッピングによる処理が行われる。

フィルタ処理部１６４は、画像データの空間周波数を任意に補正する処理部であり、例えば９×９サイズのマトリクス演算処理が行われる。

ガンマ補正部１６５は、出力するプリンタ部３００の特性に合わせて、ガンマ補正を行うガンマ補正部であり、通常１次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）が用いられる。

中間調処理部１６６は、出力するプリンタ部３００の階調数に合わせて任意の擬似中間調処理を行う処理部であり、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が行われる。

尚、プリンタ画像処理部１６０内の処理は、上述した地肌除去部１６１〜擬似中間調処理部１６６の全てを用いる処理だけ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、削除されても良い。さらに、地肌除去部１６１〜擬似中間調処理部１６６の処理順に関しても、この順序だけに限られるものではない。

すなわち、本実施形態に係る画像形成装置は、プリンタ部３００を備えており、出力画像処理部が、地肌除去部１６１、モノクロ生成部１６２、出力色補正部１６３、ガンマ補正部１６４、擬似中間調処理部１６６の少なくとも１つを備える。

なお、デジタル複合機１００１、１００２は両面原稿読み取り装置であってもよい。次に、両面原稿の読み取り動作について説明する。

図１５は、本実施形態における両面原稿読取装置を表す図である。操作部４００の液晶パネルにおいて、スタートボタンが押下されると、スキャナ２００とリーダ部１５１０はそれぞれシェーディング動作を行う。原稿Ａの位置にある原稿は、コロ１５０１により給紙され、ローラ１５０２で駆動される白色ベルト１５０３と対向するコロ１５０４およびガラスウィンドー１５０５の間の原稿Ｂの位置を通過する。原稿が通過する際に、露光ランプ１５０６によって原稿Ｂの位置が照明され、反射光がレンズ１５０７を通して、ＣＣＤなどの光電素子からなる等倍センサ１５０８により、光電変換され画像信号に変換される。原稿が等倍センサ１５０８の読み取り位置に到達する前は、等倍センサ１５０８は白色ベルト１５０３の反射光を受光しており、この反射光に基づいて、等倍センサ１５０８のシェーディング補正を行う。原稿Ｂの位置を通過した原稿は、搬送コロ１５０９により原稿Ｃの位置へと搬送される。この際、スキャナ２００の走行系１５１２の露光ランプ１５１１からの光が原稿Ｃの位置により反射され、反射光が第２ミラー１５１３、第１ミラー１５１４、走行系１５１５の第３ミラー１５１６により反射される。そして、レンズ１５１７により集光され、ＣＣＤ１５１９により光電変換される。以上の動作では、走行系１５１２と走行系１５１５は、走行せず、定位置で静止しているが、原稿Ｃの位置に原稿が到達する前に白色板１５１８を読み取る位置まで、走行系１５１２、走行系１５１５は移動しており、シェーディング補正を行っているものとする。

次に、図８のフローチャートを参照して、両面原稿読取り時の表裏の色差補正処理について説明する。図８のフローチャートは、ＣＰＵ１０３において実行される。オペレータは操作部４００の液晶パネルにおいて、色差補正メニューを呼び出すことで、両面原稿読取り時の表裏の色差補正処理を開始することができる。

●色差補正チャート出力処理（Ｓ８０１）
両面原稿読取り時の表裏の色差補正を行うために、スキャナで読み取る専用の濃度階調チャート（以下、色差補正チャート）を生成し、出力する。なお、色差補正チャートは、色域全体に対する一般的な色合わせの場合と、特定の色に対する局所的な色合わせとで階調チャートが異なる。一般的な色合わせの場合、機器の有する色域を満遍なく包含するチャートを使用することで、表裏の色差は色域全体に対して満遍なく補正される。一方、ある特定の色に対して、高精度に色合わせを行うことを所望する場合、所望する特定色とその近傍の色をサンプルとして多く含むチャートを使用したほうが特定色に対する補正精度を向上させることができる。なお、色差補正チャート出力処理（Ｓ８０１）に関しては、その処理の中でさらに複数のステップを要するため後述とする。

●表面スキャナ読取り実行ステップ（Ｓ８０２）
前述の色差補正チャート出力処理（Ｓ８０１）にて出力された色差補正チャートを原稿フィーダ２０１のトレイ２０２にセットする。この時、トレイ２０２への積載方法を説明するために、操作部４００の液晶パネルには図７（ａ）に示すようなチャートの表裏及び向きを指示する画面が表示される。明示的にチャートの積載方法を指示することで、オペレータによる間違った操作を未然に防止することができる。さらに、オペレータは色差補正チャートをトレイ２０２に積載後、「読取り開始」ボタンを押下することで、表面スキャナによって、原稿の表面の画像情報の読取り（画像読取）を実行することができる。

●表面スキャナ読取り値取得ステップ（Ｓ８０３）
表面スキャナでの読取り値（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）はスキャナ部２００からスキャナインターフェース１１３を介してスキャナ画像処理部１５０に送信され、必要に応じて適切な補正処理、さらには本発明にかかる色差補正が行われる。なお、色差補正チャートはセンサ読取り値の不均一性や、面内濃度の不均一性等を考慮して作成されている場合は、各パッチの測色値から平均の値を算出する必要がある。この各パッチ平均値算出方法は、後述する色差補正チャート出力処理において、色差補正を行う対象が一般色の場合と特定色との場合でパッチの構成が異なるため、必ずしも毎回同じ方法になるとは限らない。そのため、色差補正チャート出力処理での結果を受けて、適宜演算方法を可変させる必要がある。

●裏面スキャナ読取り実行ステップ（Ｓ８０４）
同様に、先ほど表面のスキャナで読み込ませた色差補正チャートを使用して、裏面のスキャナによる読取りを実行する。この時も表面の場合と同様に、トレイ２０２への積載方法を説明するために、操作部の液晶パネルには図７（ｂ）に示すようなチャートの表裏及び向きを指示する画面が表示される。明示的にチャートの積載方法を指示することで、オペレータによる間違った操作を未然に防止することができる。さらに、オペレータは色差補正チャートをトレイ２０２に積載後、「読取り開始」ボタンを押下することで、裏面スキャナによって、原稿の裏面の画像情報の読取り（画像読取）を実行することができる。

●裏面スキャナ読取り値取得ステップ（Ｓ８０５）
裏面スキャナでの読取り値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、表面と同様にスキャナ部２００からスキャナインターフェース１１３を介してスキャナ画像処理部１５０に送信され、必要に応じて適切な補正処理、さらには本発明にかかる色差補正が行われる。各パッチの平均値算出方法その他についても、表面の場合と同様である。

●補正マトリクスＪ生成ステップ（Ｓ８０６）
スキャナ画像処理部１５０に送信された表裏の読取り値を使用して、裏面の読取り値（Ｒ、Ｇ，Ｂ）が、表面の読取り値（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に近づくように回帰分析を行い、補正マトリクスを算出する。

Ｓ８０６では、裏面の読取り値から次の式（１）に示す３×３の補正マトリクスＪを作成する。

なお、この時の行列内の各要素は以下の通りに算出される。また、ｍはパッチの総数を表す。

●補正マトリクスＫ生成ステップ（Ｓ８０７）
さらに、裏面の読取り値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と表面の読取り値（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）とから次の式（２）に示す補正マトリクスＫを作成する。

なお、この時の行列内の各要素は以下の通りに算出される。また、ｍはパッチパターンの総数を表す。

●表裏式差補正マトリクスＭ算出ステップ（Ｓ８０８）
上記作成した補正マトリクスＪ及び補正マトリクスＫを用いて、次の式（３）で表される３×３の表裏色差補正マトリクスＭを算出する。
Ｍ＝Ｋ×Ｊ^−１ ・・・（３）

なお、このステップでは補正マトリクスＪの逆行列を算出するが，最終的なレジスタ設定フォーマットのマトリクスを算出するまでは浮動小数点演算を行う。以上で、表裏色差補正処理を終了する。

次に、色差補正チャート出力処理（Ｓ８０１）について説明する。本実施例に代表されるような回帰分析を使用した読取り値の補正手法では、一般に取得されるサンプル数が多ければ、それだけ補正精度が向上する。

しかし、スキャナで読込むチャートの用紙サイズや形状は通常Ａ３等の特定の大きさに決められている。従って、サンプル数を増やすためには読込むチャートの枚数を増やすか、もしくは、特定の用紙のサイズ内でパッチの形状をできるだけ小さくしたり、各パッチの信号値を変えたりというチャート自体の構成を工夫するしかない。

この点に関して、本実施形態においては読込むチャート枚数を増やすことなく、チャート構成を工夫することを前提としている。つまり、オペレータの作業負荷を増加させることなく、二つの読取りセンサによって読み取られる同一の原稿から得られる画像信号に関する補正を容易に実施することを提案するものである。

前述したように、色差補正チャートは、色域全体に対する一般的な色合わせの場合と、特定の色に対する局所的な色合わせとで使用するパッチパターンが異なる。一般的な色合わせの場合、機器の有する色域を満遍なく包含するようなパッチパターンを使用することで、表裏の色差を色域全体に対して満遍なく補正することができる。この様なチャートの一例として、図１０を例示する。図１０に示される一般色用の色差補正チャートはＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色それぞれに対応した複数の濃度階調パターン（パッチパターン）が紙面上に形成されている。従って、このようなチャートを使用することで、色域全体に対して満遍なく色差補正を行うことが可能である。

一方、ロゴ等のある特定の色に対して、高精度に色合わせを行う場合は、所望する特定色のパッチパターンとその近傍色のパッチパターンを多く含むチャートを使用したほうが精度は向上する。従って、この場合は図１０のような色域全体を包含するチャートではなく、特定色に重み付けられたチャートを用意しなければならない。

図９のフローチャートに示される色差補正チャート出力処理は、このような色差補正の対象となる色が一般的な色なのか、それともオペレータが所望する特定の色なのかを判断し、適切な色差補正チャートを生成するための処理の流れを示すものである。

以下、図９のフローチャートを参照して、図８の色差補正チャート出力処理（Ｓ８０１）について説明する。オペレータは操作部４００の液晶パネルにおいて、色差補正メニューを呼び出すことで、両面原稿読取り時の表裏の色差補正処理が開始される。色差補正チャート出力処理は色差補正処理の第一ステップとして位置づけられるため、色差補正メニューが実行されることで、色差補正チャート出力処理が開始される。色差補正チャート出力処理では、まず色差補正の対象となる色が一般的な色なのか、それとも特定の色なのかを選択する補正対象選択ステップ（Ｓ９０１）を行う。なお、補正対象選択ステップ（Ｓ９０１）及び後述する特定色選択ステップ（Ｓ９０３）は、操作部４００の液晶パネルにおいて図示しない表示メニューに従って設定される。

補正対象選択ステップ（Ｓ９０１）において、オペレータが一般色に対する補正を選択した場合、一般色用色差補正チャート出力ステップ（Ｓ９０２）にすすみ、図１０に示される一般色用の色差補正チャートを出力する。その後、オペレータが、出力された色差補正チャートを原稿フィーダ２０１のトレイ２０２にセットし、読取り操作を開始することで、表面スキャナ読取り実行ステップ（Ｓ８０２）へと処理が移行する。

次に、補正対象選択ステップ（Ｓ９０１）において、オペレータが、特定色に対する補正を選択した場合について説明する。補正対象選択ステップ（Ｓ９０１）において、オペレータが、特定色に対する補正を選択した場合、特定色選択ステップ（Ｓ９０３）にすすむ。特定色選択ステップ（Ｓ９０３）では、特定色を予め決められたカラーパレット（色見本）から指定するのか、それともプレゼンテーション資料等のユーザー原稿に使用されている具体的な色味から指定するのかを選択することができる。

特定色選択ステップ（Ｓ９０３）において、「カラーパレットから指定」を選択した場合、オペレータは予め決められたカラーパレットの中から補正したい特定色を指定することができる。この時、操作部４００の液晶パネルには例えば図１１（ａ）に示すような特定色選択メニューが表示される（Ｓ９０７）。図１１（ａ）にはカラーパレット（色見本）が表示されておりオペレータはタッチペン等を使用して、補正したい特定色を指定する（Ｓ９０８）。なお、図１１（ａ）では現在選択されている特定色が一つだけ表示される様になっているが、カラーパレットで指定する特定色は複数であっても良いものとする。その場合は、指定された複数の特定色に対して同時に補正が行われる。

次に、ステップＳ９０８において指定された特定色から、最適な色差補正チャートを生成する処理が開始される（Ｓ９０９）。なお、色差補正チャート生成処理（Ｓ９０９）に関しては、その処理の中でさらに複数のステップを要するため後述とする。

その後、特定色用色差補正チャート出力ステップ（Ｓ９１０）において特定色用色差補正チャートを出力する。その後、出力された色差補正チャートを、オペレータが原稿フィーダ２０１のトレイ２０２にセットし、読取り操作を開始することで、表面スキャナ読取り実行ステップ（Ｓ８０２）へと処理が移行する。

次に、特定色選択ステップ（Ｓ９０３）において、「ユーザー原稿から指定」を選択した場合について説明する。この場合、オペレータは用意したユーザー原稿の中から補正したい特定色を指定することができる。図示しない液晶パネルの表示メニューに従って、オペレータは用意したユーザー原稿を原稿フィーダ２０１のトレイ２０２にセットし、読取り動作を実行する（Ｓ９０４）。読み取られたユーザー原稿は画像変換部１２０にて変倍等の適切な補正が為された後、操作部４００の液晶パネルにて、例えば図１１（ｂ）に示すような特定色選択メニューとして表示される（Ｓ９０５）。オペレータはタッチペン等を使用して、補正したい特定色を指定する（Ｓ９０６）。なお、図１１（ｂ）では現在選択されている特定色が一つだけ表示される様になっているが、ユーザー原稿で指定する特定色は複数あっても良いものとする。その場合は、指定された複数の特定色に対して同時に補正が行われる。また、Ｓ９０３において、ユーザは特定領域を指定してもよい。その場合、特定領域に多く含まれる色を特定色とする。特定領域に複数の色が含まれる場合は、複数の特定色が指定されてもよい。

また、図１１（ｂ）においてパネル表示の際に、ユーザー原稿内の代表色を複数ピックアップし、代表色で構成される独自のカラーパレットを作成し表示することで、その中からオペレータに指定させても良い。さらにまた、ピックアップした複数の代表色から自動的に特定色を指定することも考えられる。つまり、ここではオペレータが所望する色味が特定されることが重要であり、そのための方法であれば何であっても良い。より手番の少ない方法であれば、操作ミスを減らす上で望ましい。

さらに別の方法として、ユーザー原稿から指定した特定色の信号値を保存しておき、特定色リストとしてメニューに履歴を表示しても良い。図１１（ｃ）は特定色の履歴を操作部４００の液晶パネルに表示する場合の例である。オペレータは以前にも同じ種類のユーザー原稿を使って色差補正を行っていれば、履歴情報である特定色リストから所望の特定色を指定するだけで良く、操作にかかる手間が低減される。

ユーザー原稿特定色指定ステップ（Ｓ９０６）で操作部４００から特定色を指定した場合、次ステップである色差補正チャート生成処理（Ｓ９０９）には指定した特定色と、その指定した座標の情報が渡される。この場合、色差補正チャート生成処理（Ｓ９０９）では、特定色と座標情報から新たな色差補正チャートを生成する。色差補正チャート生成処理（Ｓ９０９）については後述する。

その後、特定色用色差補正チャート出力ステップ（Ｓ９１０）において特定色用色差補正チャートを出力する。その後、出力された色差補正チャートを、オペレータが原稿フィーダ２０１のトレイ２０２にセットし、読取り操作を開始することで、表面スキャナ読取り実行ステップ（Ｓ８０２）へと処理が移行する。

次に、色差補正チャート生成処理（Ｓ９０９）の詳細を図１２のフローチャートを用いて説明する。まず、特定色取得ステップ（Ｓ１２０１）において、前述したカラーパレット特定色指定ステップ（Ｓ９０８）もしくはユーザー原稿特定色指定ステップ（Ｓ９０６）において指定された特定色の値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を取得する。

続いて、近傍色算出ステップ（Ｓ１２０２）において、上記の特定色に対する近傍色を算出する。ユーザーの原稿をスキャナで読み取る際に生じるセンサの読取り誤差を緩和するために、特定色用の色差補正チャートは特定色パッチパターンだけでなく、その近傍色パッチパターンも含めた構成となる。近傍色の算出方法として、例えば、Ｌａｂ等の均等色空間上で特定色から一定の色差内の色を近傍色として算出する方法がある。また、特定色の値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）がプリンタ等の出力装置のデバイス色空間であるならば、（Ｒ±ｌ、Ｇ±ｍ、Ｂ±ｎ）とする整数ｌ，ｍ，ｎを１以上の適切な値を入力することで近傍色とする方法もある。

次に、位置情報取得ステップ（Ｓ１２０３）において、特定色の位置情報を取得する。特定色の位置情報は、カラーパレット特定色指定ステップ（Ｓ９０８）もしくはユーザー原稿特定色指定ステップ（Ｓ９０６）において特定色を指定した場合に同時に指定される。ここで、ユーザー原稿特定色指定ステップ（Ｓ９０６）において、オペレータが特定色を指定する場合の例を、図１１（ｂ）内のユーザー原稿の表示部を拡大した図１３を使用して説明する。まず、オペレータは図１３に表されるユーザー原稿において、タッチペン等を使用して、左上の「ロゴ」の文字を特定色として指定する。この時、「ロゴ」の文字色が特定色として特定色取得ステップ（Ｓ１２０１）で取得される。また、位置情報として図１３の破線内を特定色指定領域として位置情報取得ステップ（Ｓ１２０３）で取得される。

なお、本実施形態では、スキャナで読み取る際の読取り値の不均一性や、生成したチャートを出力する際の出力装置による面内濃度の不均一性を考慮した色差補正を行う。

ここで、電子写真方式の作像プロセスに起因して面内に発生する色変動について、特徴的なものについて説明する。複写機やプリンターとして一般的に利用されている電子写真方式の画像形成装置は、感光体層を一様に帯電した後に画像部分を光走査装置により露光し、現像器で帯電させたトナーを感光体に静電気的に付着させることによりトナー像を形成している。しかし、上記感光体層は、形成された層の２次元的な位置によって、その帯電性や光感度にムラが生じる。このため、均一の帯電、露光および現像を行っても、２次元的な位置により、その濃度にばらつきが生じるという問題がある。

印刷、銀塩写真、インクジェットおよび熱転写等の他の画像形成方法では、面内における濃度ムラは非常に少ないため、視覚的に問題となることは少ないが、電子写真方式における濃度ムラは面内の平均色差で３〜６程度になることもあり、視覚的に問題になりやすい。特に、トナーの小径化や現像・転写・定着技術の進歩により粒状性が大幅に向上しているため、濃度ムラが従来に比べて知覚されやすくなってきている。

感光体の帯電性や光感度に面内ムラが発生してしまう原因としては、感光体の製法および構造上の問題が大きい。通常、感光体はアルミニウム等の導電性を有するパイプもしくはベルト上に有機感光材料等を塗布することにより製造されるが、塗布される感光材料の膜厚は数十ミクロン程度と非常に薄い。この膜厚によって、感光体の帯電性や光感度が大きな影響を受ける。このため、膜厚を均一に製造する必要があるが、そのためにはミクロンオーダーで精密に感光材料を塗布することが要求され、感光体が高コスト化して現実的ではない。

さらに、感光体に均一に帯電、露光および現像を行うことが難しいという問題がある。露光にＬＥＤ イメージバーなどの主走査方向に複数の発光素子を有する光走査装置を用いる場合は、発光素子の発光強度にばらつきがあり、感光体上の電位にばらつきが生じてしまう。一方現像では、周面に現像剤の薄層が形成された現像ロールと感光体の間隔が一定でないと、現像ロールから感光体に現像されるトナー量が異なってしまい、現像濃度にばらつきが生じる。現像ロールと感光体の間隔は、通常数百ミクロン程度であるため、上記問題点を解決するためには、現像器および感光体を固定するフレームに高い機械的な精度および剛性が必要であり、画像形成装置の高コスト化および大型化を招いてしまうという問題がある。

このように電子写真方式の画像形成装置では、帯電、露光、現像および転写の作像プロセスにおいて面内における色変動を発生させる要因がある。そのため、それぞれの作像プロセスに起因する色変動の合成として、用紙上の画像には２次元的な面内の場所により色変動が発生してしまう。

本実施形態においてはこれらの理由等により発生する面内濃度の不均一性を考慮し、特定色を指定した位置の位置情報を取得し、特定色を指定した位置付近に特定色のパッチパターンを生成する。主走査方向に定常の濃度不均一が生じることから、本実施例においては図１３に示す通り、紙面の上半分を特定色指定領域としている。従って、読取り値や濃度に不均一性のないデバイスを使用するのであれば、この位置情報は必ずしも必要としない。逆に、紙面を４分割にしたり、特定色を指定した際の画素の座標等を特定色指定領域として、より詳細に領域を取得することも考えられる。

次に、色差を補正する重み取得ステップ（Ｓ１２０４）において、操作部４００の表示メニュー（不図示）に従ってオペレータによって入力された重みか、もしくは予め決められた重みを取得する。色差を補正する際の重みは、次ステップのＳ１２０５に渡される。

最後に、特定色用色差補正チャート生成ステップ（Ｓ１２０５）において、特定色用の色差補正チャートが生成される。特定色用色差補正チャートは前述した各ステップにおいて取得された各値、すなわち特定色、近傍色、位置情報、色差を補正する重みを考慮して生成される。具体的には、まず重みの値から特定色パッチパターン、近傍色パッチパターン及び一般色パッチパターンの各パッチ数を算出する。重みの値が大きいほど、特定色パッチパターンと近傍色パッチパターンの数が大きくなり、一般色パッチパターンの数が小さくなる。逆に、重みの値が小さいほど、特定色パッチパターンと近傍色パッチパターンの数が小さくなり、一般色パッチパターンの数が大きくなる。重みの値が大きく、一般色パッチパターンの数が小さくなる場合、パッチ数に収まるように一般色パッチパターンの間引き処理が行われる。特定色に対して高精度の補正を行いたい場合は、重みの値を大きくすればよい。

次に、それぞれの各パッチパターンを位置情報に基づき配置する。すなわち、特定色指定領域に特定色パッチパターンと近傍色パッチパターンを配置し、それ以外の領域に間引きされた一般色パッチパターンを配置する。

図１４に特定色用色差補正チャートの例を示す。特定色及び近傍色のパッチパターンは位置情報取得ステップ（Ｓ１２０３）で取得された特定色指定領域に配置される。例えば、図１３のユーザー原稿において、タッチペン等を使用して、左上の「ロゴ」の文字を特定色として指定したため、位置情報として図１３の破線内部が特定色指定領域として位置情報取得ステップ（Ｓ１２０３）で取得される。

図１４では、Ｓ１２０４で指定された色差を補正する重みは、特定色と近傍色の各パッチパターンの数の和が、一般色パッチパターンの数と等しくなるような重みである。特定色及び近傍色の各パッチパターンの配置は図１４に示されるそれぞれの破線内部となる。

特定色に対する補正の効果をさらに大きくする場合、特定色及び近傍色の各パッチパターンの数の和は図１４の場合よりも増加し、相対的に一般色パッチパターンの数の和は減少する。

逆に、特定色に対する補正の効果をさらに小さくする場合、特定色及び近傍色の各パッチパターンの和は図１４の場合よりも減少し、相対的に一般色パッチパターンは増加する。なお、本実施形態においては、近傍色に関してのパッチパターンを生成せず、特定色と一般色のみのパッチパターンで補正チャートを生成してもよい。

また、人間の視覚特性に応じて自動的に特定色、近傍色、一般色の各パッチパターンの数を調整することも考えられる。一般に無彩色近傍の色は視覚的に感度が高く、逆に高彩度領域の色に対する感度は低い。この特性を利用して、特定色が無彩色領域の色であれば、特定色と近傍色のパッチパターン数を増やし、逆に特定色が高彩度領域の色であれば、一般色のパッチパターン数を増やしてもよい。これにより、色差を補正する重み取得ステップ（Ｓ１２０４）にて重みを入力する必要がなくなるため、オペレータによる作業手番を減らすことができる。

以上のように、本実施形態における画像処理装置においては、オペレータがより局所的な色味に対しての色差補正を所望する場合に、表示パネルから所望する特定色を指定することができる。さらに、指定された特定色等の情報から、特定色に重み付けされた補正チャートを生成し、当該補正チャートを読取装置にて読み込ませる。そして、裏面の読取り値が、表面の読取り値に近づくように回帰分析を行い、補正マトリクスを算出することで、両面原稿を読み取る際の特定色に対する表裏の読取り信号を高精度に近づけることが可能になる。

好適な事例として、例えば両面印刷されたプレゼンテーション用の資料等を片面２ｉｎ１で出力する場面が挙げられる。重要な会社のロゴマークや、強い印象を与える資料の背景色等を極力統一した色味で出力させたい場合、本実施形態によって、読取装置の表裏の読取り信号値を高精度に近づけることができる。そのため結果として、出力の際の色差を極力低下させることができる。

さらに、本実施形態における画像処理装置においては、オペレータが表示パネル上で特定色を指定する際に、その位置情報も取得しておき、補正チャートのパッチパターンの構成を変化させることができる。そのため、スキャナで読み取る際の読取り値の不均一性や、生成した補正チャートを出力する際の出力装置による面内濃度の不均一性等の影響を受けにくく、高精度な補正が可能となる。

［他の実施形態］
本発明の目的は、上記実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を記録した記憶媒体（記録媒体）をシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が前記ソフトウェアを実行することでも達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたソフトウェア自体が上記実施形態の機能を実現することになり、そのソフトウェアを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。

また、前記ソフトウェアの実行により上記機能が実現されるだけでなく、そのソフトウェアの指示により、コンピュータ上で稼働す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、それによって上記機能が実現される場合も含む。

また、前記ソフトウェアがコンピュータに接続された機能拡張カードやユニットのメモリに書き込まれ、そのソフトウェアの指示により、前記カードやユニットのＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、それによって上記機能が実現される場合も含む。

本発明を前記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するソフトウェアが格納される。

本実施形態におけるシステム構成図 デジタル複合機１００１の外観 デジタル複合機１００１のコントローラ１００の構成を示すブロック図 タイルデータの概念図 スキャナ画像処理部１５０の細部構成を示すブロック図 プリンタ画像処理部１６０の細部構成を示すブロック図 補正チャートを読み取る際に表示される画面を示す図 表裏の色差補正処理のフロー図 色差補正チャート出力処理のフロー図 一般色用色差補正チャートの例 特定色を指定する際に表示される画面を示す図 色差補正チャート生成処理のフロー図 ユーザー原稿表示部を拡大した図 特定色用色差補正チャートの例 本実施形態における読取装置を表す図

Claims (12)

1. 原稿の表面の画像情報を画像信号として読み取る第１の画像読取手段と、前記原稿の裏面の画像情報を画像信号として読み取る第２の画像読取手段とを有し、前記第１の画像読取手段と前記第２の画像読取手段とによって読み取られる画像信号の色差を補正する画像処理装置において、
   特定色を指定する特定色指定手段と、
   前記指定された特定色に対応したパッチパターンと、前記特定色の近傍の色に対応したパッチパターンと、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンを形成し出力する出力手段と、
   前記出力手段によって出力された前記複数のパッチパターンを前記第１の画像読取手段によって読み取り得られる第１の画像信号と前記出力手段によって出力された前記複数のパッチパターンを前記第２の画像読取手段によって読み取り得られる第２の画像信号とに基づき、前記第１の画像読取手段及び前記第２の画像読取手段によって読み取られる画像信号の色差を補正する色差補正手段とを有し、
   前記特定色に対応したパッチパターンと前記近傍の色に対応したパッチパターンの数の和は、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンの数以上であることを特徴とする画像処理装置。
2. さらに、前記原稿の特定の位置が指示され入力される指示入力手段を有し、
   前記出力手段において、前記指示入力された位置近傍に前記特定色に対応したパッチパターンが形成され出力されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. さらに、前記特定色に対する補正の重みを指定する重み指定手段を有し、
   前記出力手段は、前記重み指定手段によって指定された重みが大きいほど、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンの数は少なくなり、前記特定色に対応したパッチパターンと前記特定色の近傍の色に対応したパッチパターンの数が多くなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記特定色指定手段は、予め決められたカラーパレットから、特定色を指定することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記特定色指定手段は、前記第１の画像読取手段または前記第２の画像読取手段によって得られた画像信号から、特定色を指定することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記特定色指定手段は、前記指定された特定色の履歴情報を用いて、ユーザによって特定色が指定されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の画像形成装置。
7. 原稿の表面の画像情報を画像信号として読み取る第１の画像読取工程と、前記原稿の裏面の画像情報を画像信号として読み取る第２の画像読取工程とを有し、前記第１の画像読取工程と前記第２の画像読取工程とによって読み取られる画像信号の色差を補正する画像処理方法において、
   特定色を指定する特定色指定工程と、
   前記指定された特定色に対応したパッチパターンと、前記特定色の近傍の色に対応したパッチパターンと、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンを形成し出力する出力工程と、
   前記出力工程によって出力された前記複数のパッチパターンを前記第１の画像読取工程によって読み取り得られる第１の画像信号と前記出力工程によって出力された前記複数のパッチパターンを前記第２の画像読取工程によって読み取り得られる第２の画像信号とに基づき、前記第１の画像読取工程及び前記第２の画像読取工程によって読み取られる画像信号の色差を補正する色差補正工程とを有し、
   前記特定色に対応したパッチパターンと前記近傍の色に対応したパッチパターンの数の和は、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンの数以上であることを特徴とする画像処理方法。
8. さらに、前記原稿の特定の位置が指示され入力される指示入力工程を有し、
   前記出力工程において、前記指示入力された位置近傍に前記特定色に対応したパッチパターンが形成され出力されることを特徴とする請求項７に記載の画像処理方法。
9. 特定色を指定する特定色指定手段と、
   前記指定された特定色に対応したパッチパターンと、前記特定色の近傍の色に対応したパッチパターンと、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンを形成し出力する出力手段と、
   前記出力手段によって出力された前記複数のパッチパターンを第１の画像読取手段によって読み取り得られる第１の画像信号と前記出力手段によって出力された前記複数のパッチパターンを第２の画像読取手段によって読み取り得られる第２の画像信号とに基づき、前記第１の画像読取手段及び前記第２の画像読取手段によって読み取られる画像信号の色差を補正する色差補正手段とを有し、
   前記特定色に対応したパッチパターンと前記近傍の色に対応したパッチパターンの数の和は、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンの数以上であることを特徴とする画像処理装置。
10. 特定色を指定する特定色指定工程と、
    前記指定された特定色に対応したパッチパターンと、前記特定色の近傍の色に対応したパッチパターンと、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンを形成し出力する出力工程と、
    前記出力工程によって出力された前記複数のパッチパターンを第１の画像読取手段によって読み取り得られる第１の画像信号と前記出力工程によって出力された前記複数のパッチパターンを第２の画像読取手段によって読み取り得られる第２の画像信号とに基づき、前記第１の画像読取手段及び前記第２の画像読取手段によって読み取られる画像信号の色差を補正する色差補正工程とを有し、
    前記特定色に対応したパッチパターンと前記近傍の色に対応したパッチパターンの数の和は、前記特定色ではなく、かつ前記近傍の色でもない色に対応したパッチパターンの数以上であることを特徴とする画像処理方法。
11. 画像処理装置を制御して、請求項７または請求項８に記載された画像処理方法を実現することを特徴とするコンピュータプログラム。
12. 請求項１１に記載されたコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。

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