JP3631108B2

JP3631108B2 - 画像処理方法、装置および記録媒体

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Publication number: JP3631108B2
Application number: JP2000186121A
Authority: JP
Inventors: 昌廣長谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: US7079282B2; US20010055420A1; JP2002001939A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
キャリブレーション処理により補正処理で用いる補正条件が記録されているデータベースを作成する画像処理方法、装置および記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、パーソナルコンピュータ上で合成される画像をプリンタにより出力する場合、上記画像のデータとしての輝度信号Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）をプリンタで用いる色信号Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）さらに必要に応じてＫ（ブラック）に色変換する必要があるが、この色変換における輝度信号による入力空間と色信号による出力空間は非線形な関係を有しているのが一般的である。このように、データ変換において、入力と出力の対応が非線形的な関係を有する場合、その変換を厳密にモデル化して演算することは容易でなく、また、ある程度のモデル化が可能であってもその変換自体に要する演算量が膨大なものになることがある。このようなデータ変換における問題を解消するため、各入力データに対応する出力データを予めルックアップテーブル化することにより、データ変換を簡便に行う方法が知られている。
【０００３】
従来は、予め求めたルックアップテーブルは記録媒体毎に異なるだけであり、同じ機種のプリンタは、いかなる条件のヘッドやプリンタであっても、必ず同じルックアップテーブルを使用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、予め求めたルックアップテーブルでは、プリンタ本体やインクヘッドの個体差や、経時変化などにより再現特性が変化した場合は、必ずしも最適な印刷結果を得ることができない。例えば、マゼンタが強い場合は全体的に赤っぽくなり、グレーバランスを保持することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、出力部の個体差や、経時変化などに応じて適切な補正処理を実現するためのデータベースを作成することができるようにすることを目的とする。
【０００６】
請求項１の発明は、さらに、作成されたデータベースを効率的に管理できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を特徴とする。
【０００９】
本願発明は出力部の再現特性に応じた補正条件が格納されているオリジナルデータベースを保持する保持工程と、
キャリブレーション処理として前記オリジナルデータベースから、メディアと色と前記出力部のヘッドランク情報に対応する階調補正テーブルを求め、新データベースを作成する作成工程と、
前記作成された新データベースを用いて、入力データに対して前記出力色毎に階調補正処理を行う補正処理工程とを有し、
前記キャリブレーション処理は、前記新データベースを作成するとともに、出力部で用いるヘッドのヘッド識別情報に基づく管理ファイルを作成し、前記管理ファイルは、前記新データベースとは異なるファイルで保持されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態にかかるデータ変換装置の一実施形態を示す画像処理システムの構成を示すブロック図である。
【００１３】
出力装置２０５は、例えばカラープリンタの形態とすることができ、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の４色のインクを用い、プリント用紙にカラープリント出力を行うものである。なお、出力装置としては上記４色に限らず、６色や７色を用いるカラープリンタでも構わない。
【００１４】
この出力装置２０５で用いるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各濃度データからなるプリントデータは、例えば、入力画像を示すＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各多値の輝度データからなる入力データに対して、制御装置２０１が実行する画像処理を行うことによって生成される。画像処理には色補正、色変換、階調補正と量子化処理が含まれる。
【００１５】
色補正処理はＲＧＢ各色８ｂｉｔからＲ’Ｇ’Ｂ’各色８ｂｉｔへの色補正を行なう。また、色変換処理はＲ’Ｇ’Ｂ’各色８ｂｉｔからＣＭＹＫ各色８ｂｉｔへの色変換を行なう。また、階調補正処理はＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’各色８ｂｉｔからＣ”Ｍ”Ｙ”Ｋ”各色８ｂｉｔに補正を行なう。また、量子化処理はＣ”Ｍ”Ｙ”Ｋ”各色８ｂｉｔからｃｍｙｋ各色１ｂｉｔへの量子化を行なう。この時の色補正、色変換、階調補正と量子化処理はルックアップテーブル（以下、ＬＵＴともいう）を利用したものである。
【００１６】
制御装置２０１は、ＣＰＵを有し、ＣＰＵは後述の色変換およびそのための初期処理等、本システムに関するデータ処理や各部機械的要素の動作制御を実行する。記憶装置２０３は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリやハードディスク、さらにフロッピーディスク等の外部記憶装置の全体からなるものであり、本発明の一実施形態に関しては後述されるＬＵＴ（ルックアップテーブル）や計算区分が格納される。
【００１７】
以上の構成を有する本システムによれば、例えば、以下のような処理を行うことができる。
【００１８】
記憶装置２０３に格納されているスキャナで読取られた画像に対して、ＣＲＴ等の表示装置２０４に表示される画像に基づき本システムの操作者がキーボードやマウス等からなる入力装置２０２を用いて所望の加工等を指示し、所望の画像を生成する。そして、生成された所望の画像を出力装置２０５でプリント出力する。
【００１９】
なお、本発明の適用が上記のようなシステムに限られないことは勿論である。例えば複写機のような装置において色変換処理などが行われていることは周知のことであり、本発明がそのような装置もしくはシステムに適用され得ることは明らかである。
【００２０】
制御装置２０１において記憶装置２０３に記憶されているプログラムに基づきＣＰＵによって実行される本実施形態の構成の概略を図２を用いて説明する。
【００２１】
プリンタドライバモジュール本体２０６は、上記画像処理を実行するモジュールである。
【００２２】
オリジナルデータベースファイル２１１は、プリンタ機種に対応したデフォルトの各種画像処理条件が含まれている図３のようなプリンタのデータベース２２０であり、機種情報であるコマンドやマージン情報、色補正／色変換に必要なＬＵＴ（補間テーブル）、階調補正処理に必要なＬＵＴ（階調補正テーブル）や量子化処理に必要なディザマトリクスなどが含まれている。
【００２３】
キャリブレーションモジュール２０８は、オリジナルデータベースファイル２１１を基に、現在のプリンタの再現特性に適したデータベースファイル２１２を新規に作成する。つまり、キャリブレーションモジュールは、プリンタのインクヘッドの個体差や、経時変化などに応じたデータベースファイルを作成する。例えば、プリンタ本体からヘッド識別情報であるヘッドＩＤとヘッドの再現特性を示す情報であるヘッドランク情報（例えば、Ｃ：＋２，Ｍ：０，Ｙ：−１，Ｋ：＋１）をプリンタドライバが吸い上げて、キャリブレーションモジュールにその情報を通知することで、そのヘッドランクに合致したＬＵＴ（階調補正テーブル図４の２２３）を含むデータベースファイルを作成する。
【００２４】
キャリブレーションモジュールは、新データベースファイルを作成するとともに、そのファイルを管理するためのデータベース名管理ファイル２１３を作成する。データベース名管理ファイル２１３は、画像処理モジュールおよびデータベースファイルとは別ファイルであり、新データベーステーブル名をヘッドＩＤに対応させて管理している。したがって、新たなヘッドを装着した場合は、キャリブレーションを行うことが必要となる。
【００２５】
キャリブレーションモジュールの起動方法は、キャリブレーションモジュールがドライバユーティリティから指示に応じて起動されるようにしてもいいし、また、印刷開始命令発行時、ドライバインストール時、ヘッド交換時などに自動的に起動されるようにしてもよい。
【００２６】
プリンタに１つのヘッドだけ装着できる１ヘッド（例えばフォトヘッド）対応のデータベースファイル名管理ファイルの例を図５に示す。また、プリンタに２つのヘッドを同時に装着して動作させる２ヘッド（ブラックヘッドとカラーヘッド）対応のデータベースファイル名管理ファイルの例を図６に示す。
【００２７】
図５，６とも管理ファイルのフォーマットは同じで、機種情報であるモデルＩＤ，フォトヘッドＩＤ，カラーヘッドＩＤ，ブラックヘッドＩＤ，データベースファイル名が１セットになっている。
【００２８】
図５に示されるように、１ヘッド対応の新データベースファイルは、上記１セットのうちモデルＩＤとフォトヘッドＩＤを用いて管理される。一方、複数ヘッド対応の新データベースファイルは、モデルＩＤ、カラーヘッドＩＤおよびブラックヘッドＩＤを用いて管理される。つまり、ヘッドの組み合わせに対応させてファイル名が作成される。
【００２９】
このように、ヘッドごとに付けられるヘッドＩＤを用いてデータベースを管理することにより、高精度な管理を行うことができる。
【００３０】
ヘッドＩＤの異なるヘッドをプリンタに装着した場合には、その度に図７のように管理ファイルに追加登録が行われる。登録方法は、オリジナルデータベースファイルをｃｎｂ＿０７３０．ｔｂｌとし、登録するファイル名は、０７３０の下一桁の数字０を図８のように、数字１から９、次にアルファベットａからｚに変更していく。ｚまで使いきった場合は、最初に行を削除、再び１を最後の行に登録（図９）、データベースファイルｃｎｂ＿０７３１．ｔｂｌを新たに作成する。
【００３１】
本実施形態の管理ファイルによれば、オリジナルか否かを簡単に見分けられるとともに、データベースのファイル数を制限することができ、ハードディスク容量を圧迫することを抑制し、システムに負担をあまりかけないようにすることができる。
【００３２】
以下に、印刷時のプリンタモジュールの動作を図１４を用いて説明する。
【００３３】
プリンタドライバモジュールは、モジュール２０７をコールし、オリジナルデータベースファイル名を取得する。さらに、キャリブレーションによって作成された新データベースファイル名を取得するためにモジュール２１４をコールし、ヘッドＩＤに対応したデータベースファイル名を２１３から取得する（Ｓ１０）。データベースファイル名を返すモジュール２０７は、オリジナルデータベースファイル名は予め保持している。
【００３４】
新データベースファイル名を取得できなかった場合は（Ｓ２０）、ヘッドＩＤに対応するデータベースが登録されていないことになるので、キャリブレーションモジュール２０８によるキャリブレーションを実行する。まず、Ｓ１０で取得されたオリジナルデータベース名に対応するオリジナルデータベースをオリジナルデータベースファイル２１１から読み出す。オリジナルデータベースを読み出せない場合は（Ｓ３０）、新データベースを作成することができないので、エラーをユーザに報知する（Ｓ４０）。オリジナルデータベースを読み出せた場合は（Ｓ３０）、キャリブレーション処理を実行する（Ｓ５０）。
【００３５】
一方、新データベースファイル名を取得できた場合は、新データベースを新データベースファイル２１２から読み出し、画像処理を実行する。また、Ｓ５０でキャリブレーションを実行することにより新データベースが作成された場合は、作成された新データベースを用いて画像処理を実行する（Ｓ６０）。具体的には、取得した新データベースファイル名で、色補正／色変換モジュールと量子化／階調補正モジュールをコールし画像処理を行なうことで、装着しているヘッドに対応したＬＵＴを利用して最適な印刷結果を得る。
【００３６】
プリンタドライバのアンインストール時は、それまでに作成したデータベースファイルと管理ファイルをすべて削除する。図１０に示すように、データベースファイル名管理ファイル２１３と新データベースファイル２１２、オリジナルデータベースファイル２１１を同一のフォルダに格納するとともに、該フォルダにはこれらのファイルのみが格納されるようにすることにより、アンインストール時にこのフォルダ（図１０の２２４）を削除するだけでデータベースを削除することができる。この方法によれば、フォルダ内にどんなファイルが存在するかを確認する必要がなくなり、容易にアンインストールの作業が可能になる。
【００３７】
次に、キャリブレーションで作成する階調補正テーブルの作成方法を記述する。キャリブレーションは、プリンタやインクヘッドの個体差や、経時変化などにより、データベースファイルを作成する。
【００３８】
例えば、プリンタ本体が搭載されているヘッドの識別情報を解析することによりヘッドＩＤおよびヘッドのランク情報を入手し、プリンタドライバはプリンタ本体からヘッドＩＤとヘッドランク情報（例えば、Ｃ：−２，Ｍ：＋２，Ｙ：＋１，Ｋ：０）を吸い上げて、キャリブレーションモジュールにその情報を通知する。キャリブレーションモジュールは、ヘッドランクに合致したＬＵＴを含む新データベースファイルをオリジナルデータベースから作成する。
【００３９】
または、ランク情報をプリンタ本体から入力するのではなく、プリンタ本体によって印刷されたテスト画像に基づきユーザが判断したヘッドランクを入力するようにしても構わない。
【００４０】
キャリブレーションモジュールがヘッドランクに合致したＬＵＴを作成する方法の１例を説明する。
【００４１】
（１）キャリブレーションモジュールがヘッドランク毎の階調補正テーブルを保持している場合
図１３のように、すべてのメディア６０１におけるすべての色６０２におけるすべてのランク６０３の各々に対応する階調補正テーブルをキャリブレーションモジュールの中で保持する。そして、入力したランクに基づき、階調補正テーブルを作成する。
【００４２】
ヘッドランク６０３の各々に対応した階調補正テーブルの１例を図１１に示す。図１１では、階調補正処理の精度を向上させるために、入力値が０〜２５５（８−ｂｉｔ）に対して出力値を０〜４０９６（１２−ｂｉｔ）とする。
【００４３】
階調補正値４０５はヘッドランク「＋２」に対応し、階調補正値４０４はヘッドランク「＋１」に対応し、階調補正曲線４０２はヘッドランク「−１」に対応し、階調補正曲線４０３はヘッドランク「−２」に対応する。そして、階調補正値４０１はオリジナル階調補正値でありヘッドランク「０」に対応する。
【００４４】
ランク「＋」は、ランク「０」に比べて吐出量が多いことを表し、そのインクが強いことを意味する。一方、ランク「−」は、吐出量が少ないことを表し、そのインクが弱いことを意味する。
【００４５】
例えば、ヘッドランクがＣｙａｎ：−２，Ｍａｇｅｎｔａ：＋２，Ｙｅｌｌｏｗ：＋１，Ｂｌａｃｋ：０である場合は、キャリブレーションを行わないで印刷すると赤みを帯びた出力になるため、キャリブレーションモジュール２０８では、オリジナルデータベーステーブル２１１をロードするとともに、ヘッドランクに応じて以下のように各色の階調補正値を求め、新データベースファイル２１２を作成する。
【００４６】
キャリブレーションＣｙａｎ階調補正値＝Ｃｙａｎランク−２の階調補正テーブル
キャリブレーションＭａｇｅｎｔａ階調補正値＝Ｍａｇｅｎｔａランク＋２の階調補正テーブル
キャリブレーションＹｅｌｌｏｗ階調補正値＝Ｙｅｌｌｏｗランク＋１の階調補正テーブル
キャリブレーションＢｌａｃｋ階調補正値＝Ｂｌａｃｋオリジナル階調補正テーブル
【００４７】
実際には、メディア数×色数×ランク数＝７×４×４＝１１２個の階調補正テーブルが必要になる。容量は、１１２個×１０２４ｂｙｔｅ＝１１４．６８８Ｋｂｙｔｅであり、組み合わせが多いとサイズが大きくなるという課題があるが、どのようなテーブルでも保持できるので容易に流用可能であるという長所がある。
【００４８】
（２）キャリブレーションモジュールの中で数式を用いて求める場合
オリジナル階調補正値である、すべてのメディアにおけるすべての色におけるランク０に対応する階調補正テーブルをオリジナルデータベースファイルが保持する。キャリブレーションモジュールは、読み出したオリジナルデータファイルに保持されているオリジナル階調補正値から、入力したヘッドランクに対応する階調補正値を以下のように算出する。
【００４９】
ヘッドランク：＋２ → オリジナル階調補正値（図５の５０１）を８０％にする。
ヘッドランク：＋１ → オリジナル階調補正値（図５の５０１）を９０％にする。
ヘッドランク：０ → オリジナル階調補正値（図５の５０１）。
ヘッドランク：−１ → オリジナル階調補正値（図５の５０１）を１１０％にする。
ヘッドランク：−２ → オリジナル階調補正値（図５の５０１）を１２０％にする。
【００５０】
例えば、ヘッドランクがＣｙａｎ：−２，Ｍａｇｅｎｔａ：＋２，Ｙｅｌｌｏｗ：＋１，Ｂｌａｃｋ：０場合は、キャリブレーションを行わないで印刷すると赤みを帯びた出力になるため、それを補正するためにキャリブレーションモジュール２０８では、オリジナルデータベーステーブルのオリジナル諧調補正テーブル２１１を読み出して、ヘッドのランクに応じて以下の式で各色の階調補正値を計算し、新データベースファイル２１２を作成する。
【００５１】
キャリブレーションＣｙａｎ階調補正値＝オリジナルＣｙａｎ階調補正値 × １．２・・・・・・・・・・・（式１）
キャリブレーションＭａｇｅｎｔａ階調補正値＝オリジナルＭａｇｅｎｔａ階調補正値 ×
０．８・・・・（式２）
キャリブレーションＹｅｌｌｏｗ階調補正値＝オリジナルＹｅｌｌｏｗ階調補正値 ×０．９・・・・・・・・・（式３）
キャリブレーションＢｌａｃｋ階調補正値＝オリジナルＢｌａｃｋ階調補正値・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４）
【００５２】
なお、（式１），（式２），（式３），（式４）は各色毎やメディア毎に異なっていてもよい。
【００５３】
このように、数式に基づき算出することで、キャリブレーションモジュール自身のサイズを少なくなるという利点はあるが、ランク間の階調特性が似ていることが条件となり、すべてのメディアに適用されるとは限らないので、流用性は乏しくなる。
【００５４】
また、（１）（２）の手法をキャリブレーションモジュールの中で切り替えることができるようにしてもよい。また、キャリブレーションは必要なメディア・必要なポジションだけ実施することも可能である。
【００５５】
また、メディアだけでなく印字モードや他の要素との組み合わせに対応させてキャリブレーションしても構わない。
【００５６】
また、キャリブレーションによって、階調補正テーブルではなく他の補正条件、例えば色補正／色変換に必要なＬＵＴを作成しても構わない。このＬＵＴを作成する場合は、プリンタに複数のパッチを形成させ、形成されたパッチを測色し、測色結果に基づき作成すればよい。
【００５７】
本実施形態によれば、プリンタ本体やインクヘッドの個体差や、経時変化などにより、ルックアップテーブルを含むデータベースを作成および編集することで、常に最適な印刷結果を得ることができる。例えば、各色ヘッドの固体差により、マゼンタが強く全体的に赤っぽくなっていたり、グレーバランスが保持できないものを、キャリブレーションにより固体差を補正する画像処理を行うことができる。
【００５８】
（変形例）
また、上記実施形態機能（例えば、図２の構成、図１４のフローチャートにより実現される機能）を実現するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００５９】
またこの場合、前記ソフトウエアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【００６０】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが出来る。
【００６１】
またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
上説明したように、本発明によれば、出力部の個体差や、経時変化などに応じて適切な補正処理を実現するためのデータベースを作成することができる。
【００６３】
請求項１の発明によれば、さらに、作成されたデータベースを効率的に管理できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ変換装置の一実施形態を示す画像処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】キャリブレーションの概念図を示したものである。
【図３】データベースファイルの構成の概念を示したものである。
【図４】階調補正テーブルのＬＵＴをヘッドランクにしたがって調整した概念を示したものである。
【図５】１ヘッド対応のプリンタにおけるデータベース管理ファイルのフォーマットを図示したものである。
【図６】２ヘッド対応のプリンタにおけるデータベース管理ファイルのフォーマットを図示したものである。
【図７】データベース管理ファイルの登録の１例を説明する図である。
【図８】データベース管理ファイルにｚまで登録した場合を説明する図である。
【図９】データベース管理ファイルに再び１を登録した時を説明する図である。
【図１０】オリジナルデータベースファイル、新データベースファイル、管理ファイルを１つの別フォルダに保存した場合の概念図を示したものである。
【図１１】キャリブレーションモジュールの中でヘッドランク毎の階調補正テーブルを保持した場合の階調補正テーブルをグラフ化したものである。
【図１２】キャリブレーションモジュールを数式で行う場合のオリジナルテーブルをグラフ化したものである。
【図１３】キャリブレーション階調テーブルを各色各メディア保持している概念図である。
【図１４】ドライバモジュールの動作の流れを説明するフローチャートである。

Claims

出力部の再現特性に応じた補正条件が格納されているオリジナルデータベースを保持する保持工程と、
キャリブレーション処理として前記オリジナルデータベースから、メディアと色と前記出力部のヘッドランク情報に対応する階調補正テーブルを求め、新データベースを作成する作成工程と、
前記作成された新データベースを用いて、入力データに対して前記出力色毎に階調補正処理を行う補正処理工程とを有し、
前記キャリブレーション処理は、前記新データベースを作成するとともに、出力部で用いるヘッドのヘッド識別情報に基づく管理ファイルを作成し、前記管理ファイルは、前記新データベースとは異なるファイルで保持されることを特徴とする画像処理方法。
出力部の再現特性に応じた補正条件が格納されているオリジナルデータベースを保持する保持手段と、
キャリブレーション処理として前記オリジナルデータベースから、メディアと色と前記出力部のヘッドランク情報に対応する階調補正テーブルを求め、新データベースを作成する作成手段と、
前記作成された新データベースを用いて、入力データに対して前記出力色毎に階調補正処理を行う補正処理手段とを有し、
前記キャリブレーション処理は、前記新データベースを作成するとともに、出力部で用いるヘッドのヘッド識別情報に基づく管理ファイルを作成し、前記管理ファイルは、前記新データベースとは異なるファイルで保持されることを特徴とする画像処理装置。
コンピュータが読取り可能にプログラムが記録されている記録媒体であって、
出力部の再現特性に応じた補正条件が格納されているオリジナルデータベースを保持し、
キャリブレーション処理として前記オリジナルデータベースから、メディアと色と前記出力部のヘッドランク情報に対応する階調補正テーブルを求め、新データベースを作成し、
前記作成された新データベースを用いて、入力データに対して前記出力色毎に階調補正処理を行う機能を実現するためのプログラムであり、
前記キャリブレーション処理は、前記新データベースを作成するとともに、出力部で用いるヘッドのヘッド識別情報に基づく管理ファイルを作成する機能を有し、前記管理ファイルは、前記新データベースとは異なるファイルで保持されることを特徴とするプログラムを記録する記録媒体。