特開 2022-40847 画像処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022040847

(43)【公開日】2022-03-11

(54)【発明の名称】画像処理装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/60 20060101AFI20220304BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20220304BHJP

   B41J 2/525 20060101ALI20220304BHJP

【ＦＩ】

H04N1/60 160

G06T1/00 510

B41J2/525

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020145761

(22)【出願日】2020-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000250502

【氏名又は名称】理想科学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】増田 心一郎

【テーマコード（参考）】

2C262

5B057

5C079

【Ｆターム（参考）】

2C262AA02

2C262AB11

2C262AC02

2C262AC07

2C262BA02

2C262BA15

2C262EA04

2C262EA08

5B057AA11

5B057CA01

5B057CA08

5B057CA12

5B057CA16

5B057CB01

5B057CB08

5B057CB12

5B057CB16

5B057CE16

5B057CH07

5B057DB02

5B057DB06

5B057DB09

5B057DC25

5C079HB03

5C079HB08

5C079HB12

5C079LA02

5C079LB01

5C079MA04

5C079MA10

5C079NA03

5C079PA03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】印刷物における想定色からの色変化を軽減できる画像処理装置を提供する。
【解決手段】インクジェット印刷装置１の制御部３において、分割部３４は、Ｌａｂ形式の画像データの画像をそれぞれ複数の画素を含む複数の領域に分割する。修正値算出部３５は、分割部３４による画像の分割後の各領域における各画素のＬａｂ値の平均値である平均Ｌａｂ値と、領域どうしが互いの印刷色に与える色の変化の度合いを示す色変化係数とを用いて、領域ごとの修正Ｌａｂ値を算出する。修正部３６は、領域ごとに、当該領域における平均Ｌａｂ値と修正Ｌａｂ値との差である修正量に基づき、各画素のＬａｂ値を修正する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像データの画像をそれぞれ複数の画素を含む複数の領域に分割する分割部と、
前記各領域における各画素の画素値の平均値と、前記領域どうしが互いの印刷色に与える色の変化の度合いを示す色変化係数とを用いて、前記領域ごとの修正値を算出する算出部と、
前記領域ごとに、当該領域の前記平均値と前記修正値との差である修正量に基づき、各画素の画素値を修正する修正部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット印刷装置等で画像データに基づき印刷した画像の色が、画像データから想定される色とは異なる場合がある。これは、印刷面内のある色の領域に入射した光が印刷媒体内部で散乱し、その領域だけでなく周囲の領域からもその領域の色に準ずる色の光が出ていく「光学的ドットゲイン」に起因する。

【0003】

ある注目領域が発する最終的な色は、その周囲の領域の色の組み合わせ、および領域間の距離に応じていかようにも変化する。すなわち、注目領域が発する最終的な色は、画像によって変化する。また、注目領域の周囲の領域が発する最終的な色も注目領域の色によって変化する。その結果、印刷された画像の色は、画像データの生成時の想定色からずれていく。

【0004】

これに対し、特許文献１には、入力画像の各画素の画素値を、当該画素の画素値、周波数、および画素値の振幅に基づいて修正し、修正後の画像を画像出力装置に出力することで、光学的ドットゲインによる想定色からの色変化を軽減する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－２４０４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の技術では、画素ごとに独立に画素値を修正するため、修正後の画素値によって新たに引き起こされる光学的ドットゲインの影響については考慮されていない。このため、特許文献１の技術では、印刷物における想定色からの色変化を軽減する効果が十分ではなかった。

【0007】

本発明は上記に鑑みてなされたもので、印刷物における想定色からの色変化を軽減できる画像処理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】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、画像データの画像をそれぞれ複数の画素を含む複数の領域に分割する分割部と、前記各領域における各画素の画素値の平均値と、前記領域どうしが互いの印刷色に与える色の変化の度合いを示す色変化係数とを用いて、前記領域ごとの修正値を算出する算出部と、前記領域ごとに、当該領域の前記平均値と前記修正値との差である修正量に基づき、各画素の画素値を修正する修正部とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の画像処理装置によれば、印刷物における想定色からの色変化を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。

【図2】色変化係数テーブルを示す図である。

【図3】色変化係数の求め方の説明図である。

【図4】インクジェット印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図5】ＣＭＹＫ形式の画像データの一例を示す図である。

【図6】図５に示す画像データがＣＭＹＫ形式からＬａｂ形式に変換された画像データを示す図である。

【図7】図６に示す画像データの画像が分割された各領域の平均Ｌａｂ値を示す図である。

【図8】各領域の修正Ｌａｂ値を示す図である。

【図9】各画素のＬａｂ値の修正方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

【0012】

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、印刷部２と、制御部３とを備える。

【0013】

印刷部２は、印刷媒体である用紙に画像を印刷する。印刷部２は、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋを備える。なお、以下において、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ等の符号におけるアルファベットの添え字を省略して総括的に表記することがある。

【0014】

インクジェットヘッド１１は、複数のノズルを有し、ノズルから用紙にインクを吐出する。インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋは、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを吐出する。

【0015】

制御部３は、インクジェット印刷装置１全体の動作を制御する。制御部３は、画像処理部（画像処理装置に相当）２１と、ヘッド制御部２２とを備える。制御部３の各部は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等によってソフトウェア的またはハードウェア的に実現できる。

【0016】

画像処理部２１は、外部のパーソナルコンピュータ等から送信されたＰＤＬ（Page Description Language）を処理して、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋがそれぞれ吐出する各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）のドロップデータを生成する。各色のドロップデータは、各画素に対して吐出する各色のインクのドロップ数を示すデータである。

【0017】

画像処理部２１は、ＲＩＰ（Raster Image Processor）処理部３１と、ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換部３２と、ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換部３３と、分割部３４と、修正値算出部（算出部に相当）３５と、修正部３６と、Ｌａｂ－ＣＭＹＫ変換部３７と、スクリーニング処理部３８と、テーブル記憶部３９とを備える。

【0018】

ＲＩＰ処理部３１は、ＰＤＬをＲＩＰ処理して、ＲＧＢ形式の画像データを生成する。

【0019】

ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換部３２は、後述するＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換テーブル４１を用いて、ＲＧＢ形式の画像データをＣＭＹＫ形式の画像データに変換する。

【0020】

ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換部３３は、後述するＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換テーブル４２を用いて、ＣＭＹＫ形式の画像データをＬａｂ形式の画像データに変換する。ここで、Ｌａｂ形式の画像データは、デバイスに依存しない共通色空間の一例であるＬａｂ色空間の画像データである。

【0021】

分割部３４は、Ｌａｂ形式の画像データの画像をそれぞれ複数の画素を含む複数の領域に分割する。

【0022】

修正値算出部３５は、分割部３４による画像の分割後の各領域における各画素のＬａｂ値（画素値に相当）の平均値である平均Ｌａｂ値と、後述する色変化係数とを用いて、領域ごとの後述する修正Ｌａｂ値（修正値に相当）を算出する。

【0023】

修正部３６は、領域ごとに、当該領域における平均Ｌａｂ値と修正Ｌａｂ値との差である修正量に基づき、各画素のＬａｂ値を修正する。

【0024】

Ｌａｂ－ＣＭＹＫ変換部３７は、修正部３６により各画素のＬａｂ値が修正された後のＬａｂ形式の画像データを、ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換テーブル４２を用いてＣＭＹＫ形式の画像データに変換する。

【0025】

スクリーニング処理部３８は、Ｌａｂ－ＣＭＹＫ変換部３７による色変換処理後のＣＭＹＫ形式の画像データにスクリーニング処理を施し、各色のドロップデータを生成する。スクリーニング処理は、誤差拡散処理や網点処理などを行う処理である。

【0026】

テーブル記憶部３９は、ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換テーブル４１と、ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換テーブル４２と、色変化係数テーブル４３Ａ，４３Ｂ，…とを記憶している。

【0027】

ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換テーブル４１は、ＲＧＢ値とＣＭＹＫ値との対応関係が記録されたテーブルである。

【0028】

ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換テーブル４２は、ＣＭＹＫ値とＬａｂ値との対応関係が記録されたテーブルである。

【0029】

色変化係数テーブル４３は、図２に示すように、分割部３４による画像の分割後の領域の面積と、領域の中心間距離と、色変化係数とを関連付けたテーブルである。

【0030】

ここで、色変化係数は、光学的ドットゲインに起因して、領域どうしが互いの印刷色に与える色の変化の度合いを示すものである。色変化係数は、例えば、次のように求められる。図３に示すように、用紙上の所定面積の領域５１を任意の色Ａで印刷する。次いで、領域５１の周囲の、領域５１と同じ面積の純白の領域５２，５３が、本来の純白からどれだけ色Ａに寄ったかを測定する。そして、領域５２の測定結果に基づき、領域５１～５３の面積および領域５１，５２の中心間距離に応じた色変化係数の値を決定する。同様に、領域５３の測定結果に基づき、領域５１～５３の面積および領域５１，５３の中心間距離に応じた色変化係数の値を決定する。

【0031】

色変化係数は、領域の面積および領域の中心間距離が同じでも、印刷に使用される用紙種類、インクジェット印刷装置１に搭載される色材であるインクの種類、および印刷物を照らす環境光の入射状態によって変わる。このため、インクジェット印刷装置１では、用紙種類、インクの種類、および環境光の入射状態の複数通りの組み合わせにそれぞれ応じた複数の色変化係数テーブル４３Ａ，４３Ｂ，…を予め用意して、これらをテーブル記憶部３９に記憶している。

【0032】

ヘッド制御部２２は、画像処理部２１で生成された各色のドロップデータに基づき、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋを駆動させてインクを吐出させる。

【0033】

次に、インクジェット印刷装置１の動作について説明する。

【0034】

図４は、インクジェット印刷装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、インクジェット印刷装置１が外部のパーソナルコンピュータ等からＰＤＬを受信することにより開始となる。

【0035】

図４のステップＳ１において、画像処理部２１のＲＩＰ処理部３１は、ＰＤＬをＲＩＰ処理して、ＲＧＢ形式の画像データを生成する。

【0036】

次いで、ステップＳ２において、ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換部３２は、ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換テーブル４１を用いて、ＲＧＢ形式の画像データを、図５に示すようなＣＭＹＫ形式の画像データに変換する。ここで、図５は、４×２画素の画像データを示しており、１つのマス目が１画素を示している。以下において、図５の画像データを例として説明する。

【0037】

次いで、図４のステップＳ３において、ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換部３３は、ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換テーブル４２を用いて、ＣＭＹＫ形式の画像データを、図６に示すようなＬａｂ形式の画像データに変換する。図６において、各画素のＬａｂ値をベクトルとして、例えば、Ｅ１１＝（Ｌ１１，ａ１１，ｂ１１）のように表記している。

【0038】

次いで、図４のステップＳ４において、分割部３４は、Ｌａｂ形式の画像データの画像をそれぞれ複数の画素を含む複数の領域に分割する。具体的には、分割部３４は、Ｌａｂ形式の画像データの画像をそれぞれ複数の画素からなる同じ大きさの複数の正方形の領域に分割する。例えば、分割部３４は、図６に示した４×２画素の画像データの画像を、それぞれ２×２画素の２つの領域６１，６２（図７参照）に分割する。

【0039】

次いで、図４のステップＳ５において、修正値算出部３５は、分割部３４による画像の分割後の各領域における平均Ｌａｂ値を算出する。例えば、修正値算出部３５は、図７に示す領域６１，６２におけるそれぞれの平均Ｌａｂ値Ｅ１，Ｅ２を算出する。

【0040】

ここで、平均Ｌａｂ値は、ＣＭＹＫ形式の画像データに基づく印刷が行われた際に印刷されるべき色として本来想定されていた平均色を示す。しかし、実際には、光学的ドットゲインにより領域どうしが互いの印刷色を変化させることで、平均Ｌａｂ値が示す色にはならないことがある。このため、インクジェット印刷装置１では、以下に説明するように画像データを修正する。

【0041】

図４のステップＳ６において、修正値算出部３５は、色変化係数テーブル４３Ａ，４３Ｂ，…のいずれかから色変化係数を取得する。具体的には、修正値算出部３５は、色変化係数テーブル４３Ａ，４３Ｂ，…のなかから、印刷に使用する用紙種類およびインクの種類、ならびに印刷物を見るときの環境光の入射状態に応じた色変化係数テーブル４３を選択する。そして、修正値算出部３５は、選択した色変化係数テーブル４３から、分割部３４による分割後の領域の面積および領域の中心間距離に応じた色変化係数を取得する。

【0042】

次いで、ステップＳ７において、修正値算出部３５は、各領域の修正Ｌａｂ値を未知の変数として設定する。

【0043】

次いで、ステップＳ８において、修正値算出部３５は、各領域の平均Ｌａｂ値と色変化係数とを用いて、各領域の修正Ｌａｂ値を算出する。

【0044】

具体的に、図５～図７の例では、図８に示すように領域６１，６２の修正Ｌａｂ値をそれぞれＥｍ１，Ｅｍ２とし、図４のステップＳ６で取得した色変化係数をＫとすると、下記の式（１），（２）が成り立つ。

【0045】

Ｅｍ１＋Ｋ（Ｅｍ２－Ｅｍ１）＝Ｅ１ …（１）
Ｅｍ２＋Ｋ（Ｅｍ１－Ｅｍ２）＝Ｅ２ …（２）
修正値算出部３５は、上記の式（１），（２）より、修正Ｌａｂ値Ｅｍ１，Ｅｍ２を算出する。

【0046】

ここで、修正Ｌａｂ値の色を持つ領域どうしが光学的ドットゲインにより互いに色を変化させた結果が平均Ｌａｂ値になればよいため、上記の式（１），（２）が成り立つ。変数である修正Ｌａｂ値と式の数がともに領域の数と同数になるため、修正Ｌａｂ値を算出することができる。このようにすることで、Ｌａｂ値を修正した結果の色が想定色と一致するようにすることができる。

【0047】

次いで、図４のステップＳ９において、修正部３６は、領域ごとに、当該領域における平均Ｌａｂ値と修正Ｌａｂ値との差である修正量を算出する。

【0048】

具体的に、図５～図８の例では、修正部３６は、下記の式（３），（４）より、領域６１，６２におけるそれぞれの修正量ΔＥ１，ΔＥ２を算出する。

【0049】

ΔＥ１＝Ｅｍ１－Ｅ１ …（３）
ΔＥ２＝Ｅｍ２－Ｅ２ …（４）
次いで、図４のステップＳ１０において、修正部３６は、領域ごとに、ステップＳ９で算出した当該領域における修正量に基づき、各画素のＬａｂ値を修正する。

【0050】

具体的に、図５～図８の例では、修正部３６は、図９に示すように、領域６１の各画素のＬａｂ値Ｅ１１～Ｅ１４のそれぞれに修正量ΔＥ１を加算することで、領域６１の各画素のＬａｂ値を修正する。また、修正部３６は、領域６２の各画素のＬａｂ値Ｅ２１～Ｅ２４のそれぞれに修正量ΔＥ２を加算することで、領域６２の各画素のＬａｂ値を修正する。

【0051】

このように、一度各領域に分割した画像を画素単位の画像に戻し、各画素のＬａｂ値に領域ごとの修正量を加算することで、元の画像の画素単位の画像勾配（模様）を保ったまま色修正ができる。

【0052】

次いで、図４のステップＳ１１において、Ｌａｂ－ＣＭＹＫ変換部３７は、ステップＳ１０で各画素のＬａｂ値が修正された後のＬａｂ形式の画像データを、ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換テーブル４２を用いてＣＭＹＫ形式の画像データに変換する。

【0053】

次いで、ステップＳ１２において、スクリーニング処理部３８は、ステップＳ１１における色変換処理後のＣＭＹＫ形式の画像データにスクリーニング処理を施し、各色のドロップデータを生成する。

【0054】

次いで、ステップＳ１３において、ヘッド制御部２２は、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋによる印刷を実行する。具体的には、ヘッド制御部２２は、各色のドロップデータに基づき、インクジェットヘッド１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋを駆動させて、用紙にインクを吐出させる。これにより、一連の動作が終了となる。

【0055】

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、分割部３４は、Ｌａｂ形式の画像データの画像を複数の領域に分割し、修正値算出部３５は、分割後の各領域における平均Ｌａｂ値と色変化係数とを用いて、領域ごとの修正Ｌａｂ値を算出する。修正部３６は、領域ごとに、当該領域における平均Ｌａｂ値と修正Ｌａｂ値との差である修正量に基づき、各画素のＬａｂ値を修正する。これにより、光学的ドットゲインによる色変化を考慮して各画素のＬａｂ値の修正が行われるので、印刷物における想定色からの色変化を軽減できる。

【0056】

なお、上述した実施の形態の画像処理部２１による処理を、パーソナルコンピュータ等の外部装置で行ってもよい。

【0057】

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

【0058】

［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。

【0059】

（付記１）
画像データの画像をそれぞれ複数の画素を含む複数の領域に分割する分割部と、
前記各領域における各画素の画素値の平均値と、前記領域どうしが互いの印刷色に与える色の変化の度合いを示す色変化係数とを用いて、前記領域ごとの修正値を算出する算出部と、
前記領域ごとに、当該領域の前記平均値と前記修正値との差である修正量に基づき、各画素の画素値を修正する修正部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。

【符号の説明】

【0060】

１ インクジェット印刷装置
２ 印刷部
３ 制御部
１１，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ インクジェットヘッド
２１ 画像処理部
２２ ヘッド制御部
３１ ＲＩＰ処理部
３２ ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換部
３３ ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換部
３４ 分割部
３５ 修正値算出部
３６ 修正部
３７ Ｌａｂ－ＣＭＹＫ変換部
３８ スクリーニング処理部
３９ テーブル記憶部
４１ ＲＧＢ－ＣＭＹＫ変換テーブル
４２ ＣＭＹＫ－Ｌａｂ変換テーブル
４３，４３Ａ，４３Ｂ，… 色変化係数テーブル
５１～５３，６１，６２ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】