JP4121570B2

JP4121570B2 - Density correction method

Info

Publication number: JP4121570B2
Application number: JP06972096A
Authority: JP
Inventors: 俊孝阿賀野
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH09261476A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱記録における濃度補正の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断画像の記録に、フィルムを支持体として感熱記録層を形成してなる感熱記録フィルム（以下、感熱フィルムとする）等の感熱記録材料を用いた画像記録（以下、感熱画像記録ともいう）が利用されている。
また、感熱画像記録は、湿式の現像処理が不要であり、取り扱いが簡単である等の利点を有することから、近年では、超音波診断のような小型の画像記録のみならず、ＣＴ診断、ＭＲＩ診断、Ｘ線診断等の大型かつ高画質な画像が要求される用途において、医療診断のための画像記録への利用も検討されている。
【０００３】
周知のように、感熱画像記録は、感熱記録材料の感熱記録層を加熱して画像を記録する、発熱素子が一方向に配列されてなるグレーズを有するサーマルヘッドを用い、グレーズを感熱記録材料（感熱記録層）に若干押圧した状態で、両者をグレーズの延在方向と直交する方向に相対的に移動しつつ、グレーズの発熱素子にエネルギーを印加して、記録画像に応じて加熱することにより、感熱記録材料の感熱記録層を加熱して画像記録を行う。
【０００４】
このような感熱記録のみならず、レーザプリンタや印刷製版装置等の各種の画像記録装置においては、診断用の測定装置や画像読取装置等の画像データ供給源から記録する画像の画像データ（画像情報）を受取り、この画像データに、鮮鋭度処理、シェーディング補正等の各種の画像処理を施して、画像記録のための画像データとし、これに応じて記録材料に画像記録を行っている。
ここで、画像記録装置では、画像データ供給源から受けた画像データに応じて、常に所定濃度の画像を出力することが要求される。例えば、画像データを１０ｂｉｔのデジタルデータとして受け取り、これに応じて画像記録を行う装置において、３００のデジタルデータが濃度（Ｄ）１．２に対応する場合には、３００のデジタルデータを受けた場合には、常時、濃度１．２の画像を出力することが要求される。
【０００５】
しかしながら、画像記録装置には個体差があり、また記録画像の濃度は装置の設置環境等にも左右されるので、すべての装置が供給された画像データに応じて所定濃度の画像を出力することは不可能である。
そのため、通常の画像記録装置においては、各画像記録装置毎に、画像データに応じた所定濃度の画像を出力するための濃度補正条件が設定され、これに応じた画像データの補正すなわち濃度補正を行って画像を出力している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
濃度補正条件の設定方法としては、これを設定するためのアルゴリズム（濃度補正アルゴリズム）を用いる方法等、各種の方法が知られているが、通常の濃度補正条件の設定方法は、例えば、銀塩写真感光材料を用いた画像記録のように、記録のための光量が０の状態から、光量増加に応じて画像濃度が滑らかに立ち上がるような、記録エネルギー０から画像濃度が滑らかに立ち上がる系に対応するように設定されている。
【０００７】
ところが、前述のような感熱記録では、記録エネルギーすなわち熱エネルギーに対して発色のスレショールド（閾値）を有し、スレショールド以下の記録エネルギーが供給されても発色せず、スレショールドを境に急激に発色が起こり、また、立ち上がりも急である。
そのため、通常の濃度補正条件の設定方法を用いて濃度補正条件を設定すると、良好な階調再現性が得られず、特に、スレショールド近辺であるハイライト濃度部（最明部）でγ値が高くなり、微妙な階調再現ができず、高画質な画像を記録することができない。
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、感熱記録において、たとえハイライト濃度部であっても良好に階調を再現することができ、階調再現性に優れた高画質な画像を安定して形成することを可能とする濃度補正方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る濃度補正方法は、感熱記録材料の記録画像に対応する位置をサーマルヘッドによって入力画像データに基づいて加熱して、前記感熱記録材料に画像記録を行う感熱画像記録における濃度補正方法であって、
所定範囲の記録エネルギーに対応する最低デジタル値から最高デジタル値までの範囲の濃度補正用チャートの画像データを用いて、前記サーマルヘッドによって前記感熱記録材料に記録された濃度補正用チャートを測定して前記濃度補正用チャートの画像データと画像濃度との関係を得、前記感熱記録材料が発色する最低の記録エネルギーに対応する前記濃度補正用チャートの画像データのデジタル値である閾値を求め、この閾値に対応する前記濃度補正用チャートの画像データのデジタル値から前記最高デジタル値までの範囲の前記濃度補正用チャートの画像データと画像濃度との関係を、前記濃度補正用チャートの入力画像データ軸方向に拡大して、前記最低デジタル値から前記最高デジタル値までの範囲の入力画像データと画像濃度との関係に変換する画像データ−濃度変換条件を設定する第１のステップと、
所定の階調補正アルゴリズムを用いて、前記画像データ−濃度変換条件から、前記入力画像データを出力画像データに変換するための仮の濃度補正条件を設定する第２のステップと、
前記仮の濃度補正条件の前記出力画像データの最低デジタル値から最高デジタル値までの範囲の出力画像データと入力画像データとの関係が、前記閾値に対応する最低濃度を発色する出力画像データのデジタル値から出力画像データの最高デジタル値までの範囲の出力画像データと入力画像データとの関係となるように、前記仮の濃度補正条件を出力画像データ軸方向に縮小する変換を行って、濃度補正条件を設定する第３のステップとを有し、
設定された前記濃度補正条件に基づいて前記入力画像データの濃度補正を行って、前記出力画像データに変換することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の濃度補正方法について、添付の図面に示される好適実施例をもとに詳細に説明する。
【００１１】
図１に、本発明の濃度補正方法を実施する感熱記録装置の一例の概略図が示される。
図１に示される感熱記録装置１０（以下、記録装置１０とする）は、例えばＢ４サイズ等の所定のサイズのカットシートである感熱記録フィルム（以下、感熱フィルムＡとする）に感熱画像記録を行うことにより、モノクロ画像を記録するものであり、感熱フィルムＡが収容されたマガジン２４が装填される装填部１４、供給搬送部１６、サーマルヘッド６６によって感熱フィルムＡに感熱画像記録を行う記録部２０、および排出部２２を有して構成される。
【００１２】
このような記録装置１０においては、供給搬送部１６によって記録部２０まで感熱フィルムＡを搬送して、サーマルヘッド６６を感熱フィルムＡに押圧しつつ、グレーズ６６ａの延在方向（図１および図２紙面と直交方向）と直交する方向に感熱フィルムＡを搬送して、記録画像に応じて各感熱記録点を加熱することにより、感熱フィルムＡに感熱画像記録を行う。
【００１３】
図示例の記録装置１０は、樹脂フィルムや紙等の支持体に感熱記録層を形成してなる感熱記録材料として感熱フィルムＡを用いるものであり、感熱フィルムＡは、透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の透明フィルムを支持体とし、その一面に感熱記録層を形成したものである。
このような感熱フィルムＡは、通常、１００枚等の所定単位の積層体（束）とされて袋体や帯等で包装されており、図示例においては、所定単位の束のまま感熱記録層を下面として記録装置１０のマガジン２４に収納され、一枚づつマガジン２４から取り出されて感熱画像記録に供される。
【００１４】
マガジン２４は、開閉自在な蓋体２６を有する筐体であり、感熱フィルムＡを収納して記録装置１０の装填部１４に装填される。
装填部１４は、記録装置１０のハウジング２８に形成された挿入口３０、案内板３２および案内ロール３４，３４、停止部材３６を有しており、マガジン２４は、蓋体２６側を先にして挿入口３０から記録装置１０内に挿入され、案内板３２および案内ロール３４に案内されつつ、停止部材３６に当接する位置まで押し込まれることにより、記録装置１０の所定位置に装填される。
【００１５】
供給搬送手段１６は、装填部１４に装填されたマガジン２４から感熱フィルムＡを取り出して、記録部２０に搬送するものであり、吸引によって感熱フィルムＡを吸着する吸盤４０を用いる枚葉機構、搬送手段４２、搬送ガイド４４、および搬送ガイド４４の出口に位置する規制ローラ対５２を有する。
搬送手段４２は、搬送ローラ４６と、この搬送ローラ４６と同軸のプーリ４７ａ、回転駆動源に接続されるプーリ４７ｂならびにテンションプーリ４７ｃと、この３つのプーリに張架されるエンドレスベルト４８と、搬送ローラ４６に押圧されるニップローラ５０とを有して構成され、吸盤４０によって枚葉された感熱フィルムＡの先端を搬送ローラ４６とニップローラ５０とによって挟持して、感熱フィルムＡを搬送する。
【００１６】
記録装置１０において記録開始の指示が出されると、図示しない開閉機構によって蓋体２６が開放され、吸盤４０を用いた枚葉機構がマガジン２４から感熱フィルムＡを一枚取り出し、感熱フィルムＡの先端を搬送手段４２（搬送ローラ４６とニップローラ５０）に供給する。搬送ローラ４６とニップローラ５０とによって感熱フィルムＡが挟持された時点で、吸盤４０による吸引は開放され、供給された感熱フィルムＡは、搬送ガイド４４によって案内されつつ搬送手段４２によって規制ローラ対５２に搬送される。
なお、記録に供される感熱フィルムＡがマガジン２４から完全に排出された時点で、前記開閉手段によって蓋体２６が閉塞される。
【００１７】
搬送ガイド４４によって規定される搬送手段４２から規制ローラ対５２に至るまでの距離は、感熱フィルムＡの搬送方向の長さより若干短く設定されており、搬送手段４２による搬送で感熱フィルムＡの先端が規制ローラ対５２に至るが、規制ローラ対５２は最初は停止しており、感熱フィルムＡの先端はここで一旦停止して位置決めされる。
この感熱フィルムＡの先端が規制ローラ対５２に至った時点で、サーマルヘッド６６（グレーズ６６ａ）の温度が確認され、サーマルヘッド６６の温度が所定温度であれば、規制ローラ対５２による感熱フィルムＡの搬送が開始され、感熱フィルムＡは、記録部２０に搬送される。
【００１８】
図２に、記録部２０の概略図、および画像記録制御系のブロック図を示す。
記録部２０は、サーマルヘッド６６、プラテンローラ６０、クリーニングローラ対５６、ガイド５８、サーマルヘッド６６を冷却する冷却ファン７６（図１参照）、およびガイド６２を有する。
サーマルヘッド６６は、例えば、最大Ｂ４サイズまでの画像記録が可能な、約３００ｄｐｉの記録（画素）密度の感熱画像記録を行うものであって、感熱フィルムＡへの感熱記録を行う発熱素子が一方向（図１および図２中紙面と垂直方向）に配列されるグレーズ６６ａが形成されたサーマルヘッド本体６６ｂと、サーマルヘッド本体６６ｂに固定されたヒートシンク６６ｃとを有する。サーマルヘッド６６は、支点６８ａを中心に矢印ａ方向および逆方向に回動自在な支持部材６８に支持されている。
【００１９】
プラテンローラ６０は、感熱フィルムＡを所定位置に保持しつつ所定の画像記録速度で回転し、主走査方向と直交する方向（図２中の矢印ｂ方向）に感熱フィルムＡを搬送する。
クリーニングローラ対５６は、粘着ゴムローラ５６ａと、通常のローラ５６ｂとからなるローラ対であり、粘着ゴムローラ５６ａが感熱フィルムＡの感熱記録層に付着したゴミ等を除去して、グレーズ６６ａへのゴミの付着や、ゴミが画像記録に悪影響を与えることを防止する。
【００２０】
図示例の記録装置１０において、感熱フィルムＡが搬送される前は、支持部材６８は上方すなわち矢印ａ方向と逆の方向に回動しており、サーマルヘッド６６（グレーズ６６ａ）とプラテンローラ６０とは接触していない。
前述の規制ローラ対５２による搬送が開始されると、感熱フィルムＡは、次いでクリーニングローラ対５６に挟持され、さらに、ガイド５８によって案内されつつ搬送される。感熱フィルムＡの先端が記録開始位置（グレーズ６６ａに対応する位置）に搬送されると、支持部材６８が矢印ａ方向に回動して、感熱フィルムＡがサーマルヘッド６６のグレーズ６６ａとプラテンローラ６０とで挟持されて、記録層にグレーズ６６ａが押圧された状態となり、感熱フィルムＡはプラテンローラ６０によって所定位置に保持されつつ、プラテンローラ６０（および規制ローラ対５２と搬送ローラ対６３）によって矢印ｂ方向に搬送される。
【００２１】
この搬送に伴い、記録画像に応じてグレーズ６６ａの各発熱素子を加熱することにより、感熱フィルムＡに感熱記録が行われる。
ここで、本発明の記録装置１０においては、この感熱記録は、以下の記録制御系によって行われる。
【００２２】
図２のブロック図に示されるように、サーマルヘッド６６のサーマルヘッド本体６６ｂには、画像処理装置８０、画像メモリ８２および記録制御装置８４が接続される。
【００２３】
ＣＴやＭＲＩ等の画像データ供給源Ｒからの画像データは、画像処理装置８０に送られる。
画像処理装置８０は、各種の画像処理回路やメモリが組み合わされたものであり、濃度補正を行う濃度補正部８６と、鮮鋭度補正等の各種の画像処理を行う画像処理部８８とを有して構成され、画像データ供給源Ｒから画像データ（画像情報）を受け、各種の補正や処理を施して、感熱記録のための感熱記録画像データとするものである。
【００２４】
前述のように、記録装置１０には個体差があり、また設置環境も個々に異なるので、すべての記録装置１０が、画像データ供給源Ｒから供給された画像データに応じた所定濃度の画像を出力することは不可能である。また、記録装置１０の状態は経時と共に変化し、例えば、グレーズ６６ａの汚れや摩耗、発熱素子の抵抗値変化等が発生して、やはり画像データに対する記録濃度が経時と共に変動する。
そのため、記録装置１０においては、各画像記録装置毎に、画像データに応じた所定濃度の画像を出力するための濃度補正条件、例えば濃度補正関数や濃度補正テーブルが設定され、これに応じて、供給された画像データの補正すなわち濃度補正を行う。また、前記経時変化に対応するために、濃度補正条件は、例えば１週間毎等で定期的に更新する必要がある。
濃度補正部８６は、画像データ供給源Ｒから記録する画像の画像データを受け、この画像データに後述する濃度補正条件に応じた濃度補正を施して画像処理部８８に出力すると共に、濃度補正条件を設定する。
【００２５】
濃度補正条件の設定は、一例として、下記の手順で行われる。
オペレータ等から、濃度補正条件の設定（更新）の指示が出されると、濃度補正部８６は、濃度補正条件設定のための濃度補正用チャートの画像データを画像処理部８８に出力する。以下は通常の画像記録と同様にして、画像処理部８８は、この画像データに所定の処理を施して、感熱記録画像データとして画像メモリ８２に出力し、この感熱記録画像データが記録制御装置８４によって読み出され、サーマルヘッド６６がこれに応じて作動し、前述のようにして、感熱フィルムＡに、各種の濃度の画像が記録された濃度補正条件設定用の濃度補正用チャートを記録して出力する。
なお、画像処理部８８、画像メモリ８２および記録制御装置８４の作用については後に詳述する。
【００２６】
この濃度補正用チャートの各画像の濃度を濃度計で測定し、記録装置１０の操作パネル９０等を用いて、測定結果を濃度補正部８６に入力する。
濃度補正部８６は、この測定結果を受けて、濃度測定結果と、記録装置１０が目的とした画像濃度すなわち濃度補正部８６が出力した濃度補正用チャートの画像データに応じた画像濃度とから、記録装置１０が出力する画像の濃度が、供給された画像データに応じた所定濃度となるような濃度補正条件（すなわち画像データの補正条件）を設定して記憶する。濃度補正は、この濃度補正条件に基いて行われる。
【００２７】
ここで、感熱記録では、記録エネルギー（熱エネルギー）に対して発色のスレショールド（閾値）を有し、スレショールドを境に急激に発色が起こり、また、立ち上がりも急であるため、通常の方法を用いて濃度補正条件を設定すると、良好な階調再現性が得られず、特に、ハイライト濃度部でγ値が高くなり、微妙な階調再現ができず、高画質な画像を記録することができないのは前述のとおりである。
これに対し、図示例の記録装置１０においては、本発明の濃度補正方法に基づいて、スレショールドに応じて画像データと発色濃度との関係を画像データ軸方向に拡大した入力画像データと発色濃度との変換条件を設定する第１のステップ（前処理）と、この変換条件を用いて仮の濃度補正条件を設定する第２のステップ（濃度補正条件設定ステップ）と、この濃度補正条件設定ステップにより設定された仮の濃度補正条件を、その最低濃度を発色する出力画像データが前記スレショールド（閾値）に対応する値となるように出力画像データ軸方向に縮小して濃度補正条件を設定する第３のステップ（後処理）とを備え、前記濃度補正条件に基づいて濃度補正を行うようにしたことにより、ハイライト濃度部であっても階調再現性の良好な、高画質な感熱記録画像を安定して得ることができる。
【００２８】
以下、記録装置１０のサーマルヘッド６６において、記録エネルギー（熱エネルギー）と、発色濃度（Ｄ）との関係が、図３（ａ）のグラフで示され、発色のスレショールドが点Ｐである場合を例に、濃度補正部８６における濃度補正条件の設定方法について説明する。なお、以下の説明において、発色スレショールドに対応する画像データＳ_thの値は、Ｐ点またはＰ点ぎりぎりではハイライトがかぶる可能性があるので、Ｐ点より多少小さめの値がありうる。
図示例の記録装置１０において、画像データ供給源Ｒからの画像データは１０ｂｉｔ（０〜１０２３）のデジタルデータで送られるので、発色スレショールドＰに対応する画像データＳ_thを求め、図３（ｂ）に示されるように、この画像データＳ_thから１０２３までが画像データ０〜１０２３となるように、図３（ａ）のグラフを入力画像データ軸（Ｘ軸）方向に拡大する（前処理）。
すなわち、図３（ａ）の入力画像データＸを下記式
Ｘ_new＝１０２３×（［Ｘ−Ｓ_th］／［１０２３−Ｓ_th］）
で変換した画像データ−濃度変換条件を設定する。
【００２９】
次いで、図３（ｂ）に示される画像データと濃度との変換条件、前述の濃度補正用チャートの濃度測定結果等から、図３（ｃ）に示されるような、供給された画像データすなわち入力画像データ（Ｘ軸）を、濃度補正を施された出力画像データ（Ｙ軸）に変換するための仮の濃度補正条件を設定する。
上記仮の濃度補正条件の設定方法は、銀塩フィルムを用いたプリンタ等に用いられている、公知の階調補正条件の設定方法が各種利用可能であり、銀塩フィルムのように、発色が記録エネルギー０から滑らかに立ち上がる系に対応して設定された階調補正アルゴリズムを用いた濃度補正条件の設定方法等の各種の方法が利用可能である。また、このような濃度補正条件の設定方法は、特開昭５９−８３１５０号公報等にも開示されている。
【００３０】
なお、図示例の記録装置１０においては、画像データ供給源Ｒから受ける画像データは１０ｂｉｔのデジタルデータであるが、濃度補正部８６において、濃度補正と共にこの画像データを１２ｂｉｔに変換して以降の各種の画像処理を行うので、図３（ｃ）に示される仮の濃度補正条件では、出力画像データは０〜４０９５の１２ｂｉｔのデジタルデータとされる。
【００３１】
最後に、図３（ｄ）に示されるように、スレショールドＰに対応する画像データＳthに応じて、出力画像データＹnew が、画像データＳth（１０ｂｉｔから１２ｂｉｔに変換されるので、４倍となる）から４０９５の領域となるように、図３（ｃ）に示される仮の濃度補正条件を出力画像データ軸（Ｙ軸）方向に縮小し、濃度補正条件を完成する（後処理）。
すなわち、図３（ｃ）の出力画像信号Ｙを下記式
Ｙnew ＝Ｙ×（［１０２３−Ｓth］／１０２３）×４＋Ｓth×４
で変換して濃度補正条件を完成し、これを用いて濃度補正部８６に供給された画像データ（入力画像データ）の補正すなわち濃度補正を行う。
【００３２】
前述のように、ＣＴやＭＲＩ等の画像データ供給源Ｒからの画像データは、画像処理装置８０に送られ、濃度補正部８６によって、前記濃度補正条件に応じた濃度補正が行われた後に、画像処理部８８に送られる。
画像処理部８８は、濃度補正部８６からの画像データを受け、この画像データに、画像の輪郭を強調するための鮮鋭度補正（シャープネス処理）；感熱フィルムＡのγ値等に応じた適正画像を得るための階調補正；感熱記録点の温度に応じて発熱エネルギを調整する温度補正；グレーズ６６ｃの中央部と両端部とにおける濃度差を補正するシェーディング補正；各発熱素子の抵抗値の差を補正する抵抗補正；加熱による発熱素子の抵抗値変化によらず、同じ濃度に対応する画像データを同濃度で発色するための黒比率補正；等の所定の画像処理を行い、さらに、必要に応じてフォーマット（拡大・縮小、コマ割り当て）を行って、サーマルヘッド６６による感熱記録のための感熱記録画像データとして画像メモリ８２に出力する。
【００３３】
記録制御装置８４は、画像メモリ８２に記憶された感熱記録画像データを、グレーズ６６ａの延在方向の１ラインずつ順次読み出し、読み出した感熱記録画像データに応じた記録データ（出力画像濃度に応じた電圧印加時間幅）をサーマルヘッド６６に出力する。
サーマルヘッド６６の各発熱素子は、記録データに応じて発熱し、前述のように、感熱フィルムＡがプラテンローラ６０等によって矢印ｂ方向に搬送されつつ、感熱画像記録が行われる。
【００３４】
感熱画像記録が終了した感熱フィルムＡは、ガイド６２に案内されつつ、プラテンローラ６０および搬送ローラ対６３に搬送されて排出部２２のトレイ７２に排出される。トレイ７２は、ハウジング２８に形成された排出口７４を経て記録装置１０の外部に突出しており、画像が記録された感熱フィルムＡは、この排出口７４を経て外部に排出され、取り出される。
【００３５】
以上、本発明の濃度補正方法について詳細に説明したが、本発明は以上の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の濃度補正方法によれば、感熱画像記録において、発色のスレショールドによらず、たとえハイライト濃度部であっても良好に階調を再現することができ、階調再現性に優れた高画質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濃度補正方法を実施する感熱記録装置の一例の概念図である。
【図２】図１に示される感熱記録装置の記録部の概念図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、本発明の濃度補正方法を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０（感熱）記録装置
１４装填部
１６供給搬送手段
２０記録部
２２排出部
２４マガジン
２６蓋体
２８ハウジング
３０挿入口
３２案内板
３４案内ロール
３６停止部材
４０吸盤
４２搬送手段
４４搬送ガイド
４８エンドレスベルト
５０ニップローラ
５２規制ローラ対
５６クリーニングローラ対
５８，６２ガイド
６０プラテンローラ
６３搬送ローラ対
６６サーマルヘッド
６８支持部材
７２トレイ
７４排出口
７６冷却ファン
８０画像処理装置
８２画像メモリ
８４記録制御装置
８６濃度補正部
８８画像処理部
Ａ感熱（記録）フィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of density correction in thermal recording.
[0002]
[Prior art]
Image recording using a heat-sensitive recording material such as a heat-sensitive recording film (hereinafter referred to as a heat-sensitive film) obtained by forming a heat-sensitive recording layer using a film as a support for recording an ultrasonic diagnostic image (hereinafter also referred to as heat-sensitive image recording). ) Is used.
In addition, since thermal image recording has advantages such as no need for wet development processing and easy handling, in recent years, not only small-sized image recording such as ultrasonic diagnosis but also CT diagnosis, MRI In applications where large and high-quality images are required such as diagnosis and X-ray diagnosis, use for image recording for medical diagnosis is also being studied.
[0003]
As is well known, in thermal image recording, a thermal head having a glaze in which heating elements are arranged in one direction is used to record an image by heating the thermal recording layer of the thermal recording material. By applying energy to the glaze heating element and heating it in accordance with the recorded image while relatively moving in the direction perpendicular to the extending direction of the glaze in a state where it is slightly pressed against the heat-sensitive recording layer) Then, image recording is performed by heating the heat-sensitive recording layer of the heat-sensitive recording material.
[0004]
In addition to such thermal recording, in various image recording apparatuses such as a laser printer and a printing plate making apparatus, image data (image information of an image recorded from an image data supply source such as a measurement apparatus for diagnosis and an image reading apparatus) The image data is subjected to various types of image processing such as sharpness processing and shading correction to obtain image data for image recording, and image recording is performed on the recording material accordingly.
Here, the image recording apparatus is required to always output an image having a predetermined density according to the image data received from the image data supply source. For example, in a device that receives image data as 10-bit digital data and records an image accordingly, 300 digital data corresponds to a density (D) of 1.2, and 300 digital data is received. Is always required to output an image having a density of 1.2.
[0005]
However, there are individual differences in the image recording apparatus, and the density of the recorded image depends on the installation environment of the apparatus, so that all apparatuses output an image of a predetermined density according to the supplied image data. Is impossible.
Therefore, in a normal image recording apparatus, a density correction condition for outputting an image having a predetermined density corresponding to the image data is set for each image recording apparatus, and image data correction corresponding to this, that is, density correction is performed. Go and output the image.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Various methods such as a method using an algorithm (density correction algorithm) for setting the density correction condition are known as a method for setting the density correction condition. Compatible with systems in which image density rises smoothly from zero recording energy, such as image recording using photographic photosensitive material, where the image density rises smoothly as the light quantity increases from the state where the light quantity for recording is zero It is set to be.
[0007]
However, in the above-mentioned thermal recording, there is a threshold of color development with respect to recording energy, that is, thermal energy, and even if recording energy below the threshold is supplied, no color is generated and the threshold is reduced. Color develops suddenly at the border, and the rise is also abrupt.
For this reason, if the density correction condition is set by using a normal density correction condition setting method, good tone reproducibility cannot be obtained. In particular, γ is used in the highlight density portion (the brightest portion) near the threshold. The value becomes high, subtle gradation reproduction cannot be performed, and high-quality images cannot be recorded.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in thermal recording, gradation can be reproduced satisfactorily even in a highlight density portion, and the gradation reproduction is excellent. An object of the present invention is to provide a density correction method capable of stably forming a high-quality image.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the density correction method according to the present invention performs image recording on the thermal recording material by heating the position corresponding to the recorded image of the thermal recording material on the basis of the input image data with a thermal head. A density correction method in thermal image recording,
Using the image data of the density correction chart in the range from the lowest digital value to the highest digital value corresponding to the predetermined range of recording energy, the density correction chart recorded on the thermal recording material by the thermal head is measured. wherein obtain a relationship between the image data and the image density of the density correcting chart, calculated a threshold which is a digital value of the image data of the density correction chart the thermosensitive recording material corresponding to the lowest of the recording energy which develops, this threshold wherein the relationship between the density image data and the image density of the correction chart ranging from the digital value of the image data of the density correcting chart to the maximum digital value, the input image data axial direction of the density correction chart corresponding to expanding the input image data and the image density in the range from the lowest digital value to the maximum digital value and A first step of setting a density conversion conditions, - the image data to be converted to related
Using Jo Tokoro gradation correction algorithm, the image data - and from the density conversion condition, a second setting the tentative concentration correction conditions for converting the input image data into output image data step,
Relationship between the output image data and the input image data in a range up to the digital value from the lowest digital value of the output image data of the density correction conditions of the tentative, digital output image data to color the lowest concentration that corresponds to the threshold as the output image data ranging from values up to the digital value of the output image data and the relationship between the input image data, by performing the conversion you reduce the density correction conditions of the provisional output image data axis, A third step of setting density correction conditions,
The input image data is subjected to density correction based on the set density correction condition, and converted to the output image data.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the density correction method of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of a thermal recording apparatus for carrying out the density correction method of the present invention.
A thermal recording apparatus 10 (hereinafter referred to as a recording apparatus 10) shown in FIG. 1 performs thermal image recording on a thermal recording film (hereinafter referred to as thermal film A) which is a cut sheet of a predetermined size such as B4 size. By performing the recording, a monochrome image is recorded, and a recording unit for recording a thermal image on the thermal film A by the loading unit 14 in which the magazine 24 in which the thermal film A is accommodated is loaded, the supply transport unit 16, and the thermal head 66. 20 and a discharge part 22.
[0012]
In such a recording apparatus 10, the thermal film A is conveyed to the recording unit 20 by the supply conveyance unit 16, and the thermal head 66 is pressed against the thermal film A while the glaze 66 a extends (see FIGS. 1 and 2). A thermal image is recorded on the thermal film A by conveying the thermal film A in a direction orthogonal to the direction orthogonal to the paper surface and heating each thermal recording point according to the recorded image.
[0013]
The illustrated recording apparatus 10 uses a thermal film A as a thermal recording material in which a thermal recording layer is formed on a support such as a resin film or paper, and the thermal film A is made of transparent polyethylene terephthalate (PET). A transparent film such as a film is used as a support, and a heat-sensitive recording layer is formed on one surface thereof.
Such a heat-sensitive film A is usually a laminated body (bundle) of a predetermined unit such as 100 sheets, and is packaged by a bag or a belt. In the illustrated example, the heat-sensitive recording layer remains as a bundle of predetermined units. Are stored in the magazine 24 of the recording apparatus 10 with the bottom surface taken out from the magazine 24 one by one and used for thermal image recording.
[0014]
The magazine 24 is a housing having a lid 26 that can be freely opened and closed. The magazine 24 accommodates the thermal film A and is loaded into the loading unit 14 of the recording apparatus 10.
The loading unit 14 includes an insertion port 30 formed in the housing 28 of the recording apparatus 10, a guide plate 32, guide rolls 34 and 34, and a stop member 36. The magazine 24 has the lid 26 side first. The recording device 10 is inserted into the recording device 10 through the insertion port 30, and is guided to the stop plate 36 while being guided by the guide plate 32 and the guide roll 34, so that the recording device 10 is loaded at a predetermined position.
[0015]
The supply and conveyance means 16 takes out the thermal film A from the magazine 24 loaded in the loading unit 14 and conveys it to the recording unit 20. The single-wafer mechanism using the suction cup 40 that adsorbs the thermal film A by suction, conveyance A means 42, a conveyance guide 44, and a regulating roller pair 52 positioned at the exit of the conveyance guide 44 are included.
The conveying means 42 includes a conveying roller 46, a pulley 47 a coaxial with the conveying roller 46, a pulley 47 b and a tension pulley 47 c connected to a rotational drive source, an endless belt 48 stretched around these three pulleys, The nip roller 50 is pressed against the roller 46, and the leading edge of the thermal film A sheeted by the suction cup 40 is sandwiched between the conveyance roller 46 and the nip roller 50 to convey the thermal film A.
[0016]
When an instruction to start recording is issued in the recording apparatus 10, the lid body 26 is opened by an unillustrated opening / closing mechanism, and a single wafer mechanism using the suction cup 40 takes out one thermal film A from the magazine 24, and the leading edge of the thermal film A Is supplied to the conveying means 42 (conveying roller 46 and nip roller 50). When the thermal film A is sandwiched between the transport roller 46 and the nip roller 50, the suction by the suction cup 40 is released, and the supplied thermal film A is guided by the transport guide 44 to the regulating roller pair 52 by the transport means 42. Be transported.
Note that when the heat-sensitive film A to be used for recording is completely discharged from the magazine 24, the lid 26 is closed by the opening / closing means.
[0017]
The distance from the conveying means 42 to the regulating roller pair 52 defined by the conveying guide 44 is set slightly shorter than the length in the conveying direction of the thermal film A, and the leading edge of the thermal film A is moved by the conveying means 42. Although the control roller pair 52 is reached, the control roller pair 52 is initially stopped, and the leading edge of the thermal film A is temporarily stopped and positioned here.
When the leading end of the thermal film A reaches the regulating roller pair 52, the temperature of the thermal head 66 (glaze 66a) is confirmed. If the temperature of the thermal head 66 is a predetermined temperature, the thermal film A by the regulating roller pair 52 is detected. Is started, and the thermal film A is conveyed to the recording unit 20.
[0018]
FIG. 2 shows a schematic diagram of the recording unit 20 and a block diagram of an image recording control system.
The recording unit 20 includes a thermal head 66, a platen roller 60, a cleaning roller pair 56, a guide 58, a cooling fan 76 (see FIG. 1) that cools the thermal head 66, and a guide 62.
The thermal head 66 performs thermal image recording with a recording (pixel) density of about 300 dpi, for example, capable of recording images up to a maximum B4 size, and has one heating element that performs thermal recording on the thermal film A. It has a thermal head main body 66b formed with glazes 66a arranged in a direction (perpendicular to the paper surface in FIGS. 1 and 2), and a heat sink 66c fixed to the thermal head main body 66b. The thermal head 66 is supported by a support member 68 that is rotatable about a fulcrum 68a in the direction of arrow a and in the opposite direction.
[0019]
The platen roller 60 rotates at a predetermined image recording speed while holding the thermal film A at a predetermined position, and conveys the thermal film A in a direction orthogonal to the main scanning direction (the direction of arrow b in FIG. 2).
The cleaning roller pair 56 is a roller pair composed of an adhesive rubber roller 56a and a normal roller 56b. The adhesive rubber roller 56a removes dust and the like adhering to the heat-sensitive recording layer of the heat-sensitive film A, and removes dust on the glaze 66a. This prevents adhesion and dust from adversely affecting image recording.
[0020]
In the illustrated recording apparatus 10, before the thermal film A is conveyed, the support member 68 is rotated upward, that is, in the direction opposite to the arrow a direction, and the thermal head 66 (glaze 66 a), the platen roller 60, and the like. Are not touching.
When the conveyance by the regulating roller pair 52 is started, the thermal film A is then sandwiched between the cleaning roller pair 56 and further conveyed while being guided by the guide 58. When the leading edge of the thermal film A is conveyed to the recording start position (a position corresponding to the glaze 66a), the support member 68 rotates in the direction of arrow a, and the thermal film A is moved to the glaze 66a of the thermal head 66 and the platen roller 60. And the glaze 66a is pressed against the recording layer, and the thermal film A is held at a predetermined position by the platen roller 60, while the platen roller 60 (and the regulating roller pair 52 and the conveying roller pair 63) has an arrow. It is conveyed in the b direction.
[0021]
Along with this conveyance, the heat-sensitive recording is performed on the heat-sensitive film A by heating the heating elements of the glaze 66a according to the recorded image.
Here, in the recording apparatus 10 of the present invention, this thermal recording is performed by the following recording control system.
[0022]
As shown in the block diagram of FIG. 2, an image processing device 80, an image memory 82, and a recording control device 84 are connected to the thermal head body 66 b of the thermal head 66.
[0023]
Image data from an image data supply source R such as CT or MRI is sent to the image processing apparatus 80.
The image processing apparatus 80 is a combination of various image processing circuits and memories, and includes a density correction unit 86 that performs density correction and an image processing unit 88 that performs various image processes such as sharpness correction. The image data (image information) is received from the image data supply source R, and various corrections and processes are performed to obtain thermal recording image data for thermal recording.
[0024]
As described above, since there are individual differences in the recording apparatus 10 and the installation environments are also different, all the recording apparatuses 10 display images of a predetermined density according to the image data supplied from the image data supply source R. It is impossible to output. Further, the state of the recording apparatus 10 changes with time. For example, dirt or abrasion of the glaze 66a, a change in resistance value of the heating element, and the like occur, and the recording density for the image data also changes with time.
Therefore, in the recording device 10, for each image recording device, a density correction condition for outputting an image having a predetermined density corresponding to the image data, for example, a density correction function or a density correction table is set. Correction of supplied image data, that is, density correction is performed. In order to cope with the change with time, the density correction condition needs to be updated periodically, for example, every week.
The density correction unit 86 receives image data of an image to be recorded from the image data supply source R, performs density correction on the image data according to a density correction condition described later, and outputs the image data to the image processing unit 88. Set.
[0025]
The density correction condition is set by the following procedure as an example.
When an instruction to set (update) density correction conditions is issued from an operator or the like, the density correction unit 86 outputs image data of a density correction chart for setting density correction conditions to the image processing unit 88. In the same manner as in normal image recording, the image processing unit 88 performs predetermined processing on the image data, and outputs the image data as thermal recording image data to the image memory 82. The thermal recording image data is stored in the recording control device 84. The thermal head 66 operates in response to this, and the density correction chart for setting the density correction condition in which images of various densities are recorded on the thermal film A as described above is recorded. Output.
The operations of the image processing unit 88, the image memory 82, and the recording control device 84 will be described in detail later.
[0026]
The density of each image on the density correction chart is measured with a densitometer, and the measurement result is input to the density correction unit 86 using the operation panel 90 or the like of the recording apparatus 10.
The density correction unit 86 receives this measurement result, and from the density measurement result and the image density intended by the recording apparatus 10, that is, the image density corresponding to the image data of the density correction chart output from the density correction unit 86, A density correction condition (that is, a correction condition for image data) is set and stored so that the density of the image output from the recording apparatus 10 becomes a predetermined density corresponding to the supplied image data. The density correction is performed based on the density correction conditions.
[0027]
Here, in thermal recording, there is a threshold for color development (threshold) with respect to recording energy (thermal energy), and color development occurs suddenly at the threshold, and the rise is also abrupt. If the density correction condition is set using this method, good tone reproducibility cannot be obtained.In particular, the γ value is high in the highlight density area, and subtle tone reproduction cannot be achieved. As described above, it cannot be recorded.
In contrast, in the recording apparatus 10 of the illustrated example, it had group Dzu the density correction method of the present invention, the input image data obtained by enlarging the relationship between the image data and the color density on the image data axis direction in accordance with the threshold a first step of setting a varying 換条 matter of color density (pretreatment), and a second step of setting the concentration complement Seijo matter provisional using the conversion condition (density correction condition setting step), reducing the set tentative density correction conditions by the density correction condition setting step, the output image data axis as the output image data to color the lowest concentration becomes a value corresponding to the threshold (threshold) third and a step (post-treatment) of, by which to perform the density correction have groups Dzu before Kiko degree correction conditions, floors even highlight density portion that sets the concentration correction conditions by Good reproducibility, It can be obtained a quality heat-sensitive recording images stably.
[0028]
Hereinafter, in the thermal head 66 of the recording apparatus 10, the relationship between the recording energy (thermal energy) and the color density (D) is shown by the graph in FIG. 3A, and the color threshold is the point P. As an example, the density correction condition setting method in the density correction unit 86 will be described. In the following description, the value of the image data _Sth corresponding to the color development threshold may be slightly smaller than the P point because there is a possibility that the highlight is applied at the P point or just below the P point.
In the recording apparatus 10 of the illustrated example, the image data from the image data supply source R is sent as 10-bit (0 to 1023) digital data, so that the image data S _th corresponding to the color threshold P is obtained, and FIG. as shown in b), from the image data S _th until 1023 so that the image data 1023, the input image data shaft to the graph of FIG. 3 (a) (X-axis) to expand in a direction (the pre-treatment ).
That is, the input image data X in FIG. 3A is expressed by the following formula X _new = 1023 × ([X−S _th ] / [1023−S _th ]).
The image data-density conversion conditions converted in step 1 are set.
[0029]
Next, the supplied image data, that is, input as shown in FIG. 3C from the conversion condition between the image data and density shown in FIG. Temporary density correction conditions for converting image data (X axis) to output image data (Y axis) subjected to density correction are set.
As the setting method of the provisional density correction condition, various known gradation correction condition setting methods used for printers using a silver salt film can be used. Various methods such as a density correction condition setting method using a tone correction algorithm set corresponding to a system that rises smoothly from recording energy 0 can be used. Such a density correction condition setting method is also disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-83150.
[0030]
Incidentally, in the recording apparatus 10 of the illustrated example, the image data received from the image data supply source R is a digital data of 10bit, the density correction unit 86, the concentration compensation are both later and converts the image data into 12bit Therefore, under the temporary density correction conditions shown in FIG. 3C , the output image data is 12-bit digital data from 0 to 4095 .
[0031]
Finally, as shown in FIG. 3D, the output image data Ynew is converted from the image data Sth (from 10 bits to 12 bits) according to the image data Sth corresponding to the threshold P. made) from such a 4095 region, by reducing the provisional density correction condition output image data axis (the Y axis) direction shown in FIG. 3 (c), to complete the density correction conditions (post-treatment).
That is, the output image signal Y in FIG. 3C is expressed by the following equation: Ynew = Y × ([1023-Sth] / 1023) × 4 + Sth × 4
Thus, the density correction conditions are completed by the conversion, and the correction of the image data (input image data) supplied to the density correction unit 86, that is, density correction is performed using this.
[0032]
As described above, the image data from the image data supply source R such as CT or MRI is sent to the image processing apparatus 80, and after the density correction according to the density correction condition is performed by the density correction unit 86, It is sent to the image processing unit 88.
The image processing unit 88 receives the image data from the density correction unit 86, and sharpness correction (sharpness processing) for enhancing the outline of the image in the image data; an appropriate image corresponding to the γ value of the thermal film A, etc. Gradation correction to obtain temperature; temperature correction for adjusting the heat generation energy according to the temperature of the thermal recording point; shading correction for correcting the density difference between the center and both ends of the glaze 66c; difference in resistance value of each heating element Resistive correction to correct the heating; Regardless of changes in the resistance value of the heating element due to heating, black ratio correction to develop image data corresponding to the same density at the same density; Accordingly, the format (enlargement / reduction, frame allocation) is performed, and is output to the image memory 82 as thermal recording image data for thermal recording by the thermal head 66.
[0033]
The recording control device 84 sequentially reads the thermal recording image data stored in the image memory 82 line by line in the extending direction of the glaze 66a, and records data corresponding to the read thermal recording image data (according to the output image density). The voltage application time width is output to the thermal head 66.
Each heating element of the thermal head 66 generates heat according to the recording data, and as described above, thermal image recording is performed while the thermal film A is conveyed in the direction of arrow b by the platen roller 60 or the like.
[0034]
The thermal film A for which thermal image recording has been completed is conveyed to the platen roller 60 and the conveyance roller pair 63 while being guided by the guide 62, and is discharged to the tray 72 of the discharge unit 22. The tray 72 protrudes to the outside of the recording apparatus 10 through a discharge port 74 formed in the housing 28, and the thermal film A on which an image is recorded is discharged to the outside through the discharge port 74 and taken out.
[0035]
The density correction method of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above example, and various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the density correction method of the present invention, in thermal image recording, gradation can be reproduced satisfactorily even in the highlight density portion regardless of the color development threshold. Therefore, it is possible to stably form a high-quality image with excellent gradation reproducibility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an example of a thermal recording apparatus that performs a density correction method of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a recording unit of the thermal recording apparatus shown in FIG.
FIGS. 3A, 3B, 3C and 3D are graphs for explaining the density correction method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 (Heat-sensitive) Recording apparatus 14 Loading part 16 Supply conveyance means 20 Recording part 22 Ejection part 24 Magazine 26 Cover 28 Housing 30 Insert port 32 Guide plate 34 Guide roll 36 Stop member 40 Sucker 42 Conveying means 44 Conveying guide 48 Endless belt 50 Nip roller 52 Regulating roller pair 56 Cleaning roller pair 58, 62 Guide 60 Platen roller 63 Conveying roller pair 66 Thermal head 68 Support member 72 Tray 74 Discharge port 76 Cooling fan 80 Image processing device 82 Image memory 84 Recording control device 86 Density correction unit 88 Image processing part A heat-sensitive (recording) film

Claims

A density correction method in thermal image recording in which a position corresponding to a recorded image of a thermal recording material is heated by a thermal head based on input image data, and image recording is performed on the thermal recording material,
Using the image data of the density correction chart in the range from the lowest digital value to the highest digital value corresponding to the predetermined range of recording energy, the density correction chart recorded on the thermal recording material by the thermal head is measured. the obtained the relation between the image data and the image density of the density correcting chart, calculated a threshold which is a digital value of image data of the density correction chart the thermosensitive recording material corresponding to the lowest of the recording energy which develops, this threshold wherein the relationship between the density image data and the image density of the correction chart ranging from the digital value of the image data of the density correcting chart to the maximum digital value, the input image data axial direction of the density correction chart corresponding to expanding the input image data and the image density in the range from the lowest digital value to the maximum digital value and A first step of setting a density conversion conditions, - the image data to be converted to related
Using Jo Tokoro gradation correction algorithm, wherein the image data - and from the density conversion condition, a second setting the tentative concentration correction conditions for converting the input image data into output image data step,
Relationship between the output image data and the input image data in a range up to the digital value from the lowest digital value of the output image data of the density correction conditions of the tentative, digital output image data to color the lowest concentration that corresponds to the threshold so that the output image data ranging from values up to the digital value of the output image data and the relationship between the input image data, by performing the conversion you reduce the density correction conditions of the provisional output image data axis, A third step of setting density correction conditions,
A density correction method, wherein density correction of the input image data is performed based on the set density correction condition and converted to the output image data.