JP4132473B2 - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿を読み取って得られた入力画像データを処理して所定の出力画像データを得る画像処理方法及び画像処理装置並びに画像処理装置を用いたディジタル複写機などの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スキャナにより原稿を読み取って得られた画像を出力するディジタル複写機などの画像形成装置では、原稿に下地があったり、文字が薄かったりした場合に、濃度調整ボタンで濃度を調整しなくとも、自動的に原稿に適合した画像濃度に自動調整する機能が搭載されている。具体的には、入力された画像データから原稿の種類、例えば文字原稿か写真原稿かなどを判別し、この判別結果を用いて出力画像の濃度調整をどのように行うかを自動的に切り替えている。
【０００３】
ところで、このように原稿の種類に応じて自動的に画像濃度を調整する際に重要な点の一つは、下地がどのように再現されればよいかである。例えば、同じカラー文字原稿でも、各種の文献などのように白地に文字が記載されているものもあれば、宣伝用のチラシのように色紙に文字が印刷されているものもある。モノクロプリンタやモノクロコピー機が主流であった頃と比較すると、カラープリンタやカラーコピー機が普及している昨今では、同じ種類の原稿に対する再現にも種々の態様が求められるようになってきている。
【０００４】
例えば、前述した色紙のチラシでは、紙に色がついていることに意味があると考えられるので、その紙の色は意味のある色下地であるとして再現されるべきである。ところが、従来モノクロプリンタやモノクロコピー機で主流であった、下地のカブリは除去するという考え方をカラープリンタやカラーコピー機にも適用してしまうと、このチラシの下地は除去されてしまい、色情報が期待に反して再現されないという問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のカラープリンタやカラーコピー機などのカラー画像形成装置では、チラシのような色下地を有するカラー文字原稿でも下地が除去されてしまい、本来は意味のある色下地が再現されないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような原稿の意図に反して色が再現されないという問題点を解消できる画像処理方法及び画像処理装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像処理装置は、原稿を読み取って得られた入力画像データを処理して所定の出力画像データを得る画像処理装置において、前記入力画像データから複数の色成分信号毎の濃度に対する出現頻度を表すヒストグラムデータを作成するヒストグラム作成手段と、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の種類を判別する原稿種類判別手段と、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の下地が色下地か否かを判別する色下地判別手段と、前記原稿種類判別手段および前記色下地判別手段の判別結果から下地を除去すべきか残すべきかを決定する下地除去決定手段を有し、前記原稿種類判別手段および前記色下地判別手段の判別結果に従って濃度調整用基準値を生成する基準値生成手段と、前記基準値生成手段により生成された濃度調整用基準値に基づいて前記出力画像データの濃度調整を行う濃度調整手段と、を有し、前記下地除去決定手段により下地を除去すべきと決定された場合は下地が除去される基準値を生成し、下地を除去すべきでないと決定された場合は下地を残す基準値を生成するものであって、前記下地除去決定手段により下地を除去すべきと決定された場合には、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムから算出された基準値を前記濃度調整用基準値として出力し、前記下地除去決定手段により下地を残すべきと決定された場合には、外部からの指示により変更可能な複数の基準値候補の中から選択された基準値を前記濃度調整用基準値を出力することを特徴とする画像処理装置を有することを特徴とする。
【０００８】
より具体的には、下地除去決定手段は、前記原稿種類判別手段の判別結果がカラー原稿であってかつ前記色下地判別手段の判別結果が色下地以外の場合は下地を除去すべきと決定し、色下地の場合は下地を残すべきと決定することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る画像処理装置は、原稿を読み取って得られた入力画像データを処理して所定の出力画像データを得る画像処理装置において、前記入力画像データから複数の色成分信号毎の濃度に対する出現頻度を表すヒストグラムデータを作成するヒストグラム作成手段と、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の種類を判別する原稿種類判別手段と、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の下地が色下地か否かを判別する色下地判別手段と、前記原稿種類判別手段および前記色下地判別手段の判別結果に従って濃度調整用基準値を生成する基準値生成手段と、前記基準値生成手段により生成された濃度調整用基準値に基づいて前記出力画像データの濃度調整を行う濃度調整手段と、を有し、前記色下地判別手段は、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムの下地部分の出現頻度のピーク位置を示す下地ピーク値を前記複数の色成分信号毎に求め、該下地ピーク値を用いて前記原稿の下地が色下地か否かを判別することを特徴とする。
【００１２】
さらに、基準値生成手段は、下地除去決定手段により下地を除去すべきと決定された場合には、ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムから算出された基準値を濃度調整用基準値として出力し、下地除去決定手段により下地を残すべきと決定された場合には、外部からの指示により変更可能な複数の基準値候補の中から選択された基準値を濃度調整用基準値を出力する。
【００１３】
色下地判別手段は、基本的にはヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムの下地部分の出現頻度のピーク位置を示す下地ピーク値を複数の色成分信号毎に求め、該下地ピーク値を用いて原稿の下地が色下地か否かを判別することができる。
【００１４】
さらに具体的には、色下地判別手段は、（ａ）ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムの最低濃度から下地ピーク位置までの頻度和を複数の色成分信号毎に求め、該頻度和の最大値が該頻度和の最小値と下地面積閾値との積より大きいとき色下地であると判別するか、（ｂ）複数の色成分信号毎の下地ピーク位置どうしの差分を閾値と比較し、該差分の少なくとも一つが該閾値より大きいとき色下地であると判別するか、あるいは（ｃ）複数の色成分信号毎の下地ピーク位置を閾値と比較し、該下地ピーク位置の少なくとも一つが該閾値より大きいとき色下地であると判別する。
【００１５】
また、本発明によると原稿を読み取って入力画像データを得る入力手段と、この入力手段により得られた入力画像データを処理して出力画像データを得る上述した画像処理装置と、この画像処理装置により得られた出力画像データを用いて画像を出力する出力手段とを有するディジタル複写機のような画像形成装置が提供される。
【００１６】
このように本発明においては、原稿の種類と下地の属性を判別し、原稿がカラー原稿であってかつ文字原稿の場合に、下地の属性に応じて出力画像データの下地レベルを制御し、例えば色下地を有するカラーの文字原稿の場合は、下地除去を行わないようにすることにより、色下地の本来の色が再現されるようにすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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。
図１は、本発明の実施形態に係る画像処理装置であるディジタル複写機の内部構成を示している。このディジタル複写機は、例えば通常の複写機の機能に加えて、ファクシミリ装置、プリンタ装置の機能をも有する複合形の複写機である。装置本体１０内には、入力手段としてのスキャナ部４と出力手段としてのプリンタ部６が設けられている。
【００１８】
装置本体１０の上面には、読取対象物としての原稿Ｄが載置される透明ガラスからなる原稿載置台１２が設けられ、さらに原稿載置台１２上に原稿Ｄを自動的に送る自動原稿送り装置７が配設されている。この原稿自動送り装置７は、原稿載置台１２上に対して開閉可能に配設され、原稿載置台１２上に載置された原稿Ｄを原稿載置台１２上に密着させる原稿押さえとしても機能する。
【００１９】
原稿自動送り装置７は、原稿Ｄがセットされる原稿トレイ８、原稿の有無を検出するエンプティセンサ９、原稿トレイ８から原稿Ｄを１枚づつ取出すピックアップローラ１４、取出された原稿Ｄを搬送する給紙ローラ１５、原稿Ｄの先端を整位するアライニングローラ対１６、原稿載置台１２上のほぼ全体を覆うように配設された搬送ベルト１８を備えている。そして、原稿トレイ８に上向きにセットされた複数枚の原稿Ｄは、その最下の頁、つまり最終頁から順に取り出され、アライニングローラ対１６により整位された後、搬送ベルト１８によって原稿載置台１２上の所定位置へ搬送される。
【００２０】
原稿自動送り装置７において、搬送ベルト１８を挟んでアライニングローラ対１６と反対側の端部には、反転ローラ２０、非反転センサ２１、フラッパ２２および排紙ローラ２３が配設されている。スキャナ部４により画像情報の読取られた原稿Ｄは、搬送ベルト１８により原稿載置台１２上から送り出され、反転ローラ２０、フラッパ２１および排紙ローラ２２を介して原稿自動送り装置７上面の原稿排紙部２４上に排出される。原稿Ｄの裏面を読取る場合、搬送ベルト１８によって搬送されてきた原稿Ｄは、フラッパ２２を切換えることにより、反転ローラ２０によって反転された後、再度、搬送ベルト１８により原稿載置台１２上の所定位置に送られる。
【００２１】
装置本体１０内に配設されたスキャナ部４は、原稿載置台１２上に載置された原稿Ｄを照明する光源としての露光ランプ２５、および、原稿Ｄからの反射光を所定の方向に反射する第１のミラー２６を有し、これらの露光ランプ２５および第１のミラー２６は、原稿載置台１２の下方に配設された第１のキャリッジ２７に取付けられている。第１のキャリッジ２７は、原稿載置台１２と平行に移動可能に配設され、図示しない歯付きベルトなどを介して駆動モータにより、原稿載置台１２の下方を往復移動される。
【００２２】
原稿載置台１２の下方には、原稿載置台１２と平行に移動可能な第２のキャリッジ２８が配設されている。第２のキャリッジ２８には、第１のミラー２６により反射された原稿Ｄからの反射光を順に反射する第２および第３のミラー３０，３１が互いに直角に取付けられている。第２のキャリッジ２８は、第１のキャリッジ２７を駆動する歯付きベルトなどにより、第１のキャリッジ２７に対して従動されるとともに、第１のキャリッジに対して１／２の速度で原稿載置台１２に沿って平行に移動される。
【００２３】
原稿載置台１２の下方には、第２のキャリッジ２８上の第３のミラー３１からの反射光を集束させる結像レンズ３２と、結像レンズ３２により集束された反射光を受けて光電変換するＣＣＤラインセンサ３４とが配設されている。結像レンズ３２は、第３のミラー３１により反射された光の光軸を含む面内に、駆動機構を介して移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を所望の倍率で結像する。そして、ラインセンサ３４は、入射した反射光を光電変換し、読取った原稿Ｄに対応する電気信号を出力する。
【００２４】
プリンタ部６は、レーザ露光装置４０を備えている。レーザ露光装置４０は、光源としての半導体レーザ発振器４１と、半導体レーザ発振器４１から出射されたレーザ光を連続的に偏向させてレーザ走査を行うポリゴンミラー３６と、ポリゴンミラー３６を後述する所定の回転数で回転駆動する走査モータであるポリゴンモータ３７と、ポリゴンミラー３６からのレーザ光を偏向して後述する感光体ドラム４４へ導く光学系４２とからなり、装置本体１０の図示しない支持フレームに固定支持されている。
【００２５】
半導体レーザ発振器４１は、スキャナ部４により原稿Ｄを穂読み取って得られた画像情報、あるいはファクシミリ送受信文書情報などに応じてオン・オフ制御される。半導体レーザ発振器４１から出射されるレーザ光はポリゴンミラー３６および光学系４２を介して感光体ドラム４４へ向けられ、感光体ドラム４４の周面上を露光走査することにより、感光体ドラム４４の周面上に静電潜像を形成する。
【００２６】
また、プリンタ部６は装置本体１０のほぼ中央に配設された像担持体としての回転自在な感光体ドラム４４を有し、感光体ドラム４４の周面は、レーザ露光装置４０からのレーザ光により露光走査され、所望の静電潜像が形成される。感光体ドラム４４の周囲には、感光体ドラム４４の周面を所定の電荷に帯電させる帯電用帯電器４５、感光体ドラム４４上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して所望の画像濃度で現像する現像手段としての現像器４６、後述する給紙カセットから供給された被画像形成媒体としての用紙Ｐを感光体ドラム４４から分離させるための剥離用帯電器４７、感光体ドラム４４上に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる転写用帯電器４８、感光体ドラム４４の周面から用紙Ｐを剥離する剥離爪４９、感光体ドラム４４の周面に残留したトナーを清掃する清掃装置５０、および、感光体ドラム４４の周面を除電する除電器５１が順に配置されている。
【００２７】
装置本体１０内の下部には、それぞれ装置本体１０から引出し可能な上段給紙カセット５２、中段給紙カセット５３、下段給紙カセット５４が互いに積層状態に配設され、各給紙カセット５２，５３，５４内にはサイズの異なる用紙Ｐが装填されている。これらの給紙カセット５２〜５４の側方には大容量フィーダ５５が設けられ、この大容量フィーダ５５には、使用頻度の高いサイズの用紙Ｐ、例えばＡ４サイズの用紙Ｐが約３０００枚収納されている。また、大容量フィーダ５５の上方には、手差しトレイ５６を兼ねた給紙カセット５７が脱着自在に装着されている。
【００２８】
装置本体１０内には、各給紙カセット５２〜５４および大容量フィーダ５５から感光体ドラム４４と転写チャージャ４８との間に位置した転写部を通って延びる搬送路５８が形成され、この搬送路５８の終端には、定着ランプ６０ａを有する定着装置６０が設けられている。定着装置６０に対向した装置本体１０の側壁には排出口６１が形成され、この排出口６１にはシングルトレイのフィニッシャ１５０が装着されている。
【００２９】
上段給紙カセット５２、中段給紙カセット５３、下段給紙カセット５４、給紙カセット５７の近傍および大容量フィーダ５５の近傍には、給紙カセット５２，５３，５４，５７あるいは大容量フィーダ５５から用紙Ｐを１枚ずつ取出すピックアップローラ６３がそれぞれ設けられている。また、搬送路５８にはピックアップローラ６３により取出された用紙Ｐを搬送路５８を通して搬送する多数の給紙ローラ対６４が設けられている。
【００３０】
搬送路５８において、感光体ドラム４４の上流側にはレジストローラ対６５が設けられている。レジストローラ対６５は、取出された用紙Ｐの傾きを補正するとともに、感光体ドラム４４上のトナー像の先端と用紙Ｐの先端とを整合させ、感光体ドラム４４の周面の移動速度と同じ速度で用紙Ｐを転写部へ供給する。レジストローラ対６５の手前、つまり給紙ローラ６４側には、用紙Ｐの到達を検出するアライニング前センサ６６が設けられている。
【００３１】
ピックアップローラ６３により、各給紙カセット５２〜５４，５７あるいは大容量フィーダ５５から１枚ずつ取出された用紙Ｐは、給紙ローラ対６４によりレジストローラ対６５へ送られる。そして、用紙Ｐは、レジストローラ対６５により先端が整位された後、転写部に送られる。
【００３２】
転写部において、感光体ドラム４４上に形成された現像剤像、つまり、トナー像が、転写用帯電器４８により用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写された用紙Ｐは、剥離用帯電器４７および剥離爪４９の作用により感光体ドラム４４の周面から剥離され、搬送路５２の一部を構成する搬送ベルト６７を介して定着装置６０に搬送される。そして、定着装置６０によって現像剤像が用紙Ｐ上に溶融定着された後、用紙Ｐは、給紙ローラ対６８および排紙ローラ対６９により排出口６１を通してフィニッシャ１５０上へ排出される。
【００３３】
搬送路５８の下方には、定着装置６０を通過した用紙Ｐを反転させて再びレジストローラ対６５へ送る自動両面装置７０が設けられている。自動両面装置７０は、用紙Ｐを一時的に集積する一時集積部７１と、搬送路５８から分岐し、定着装置６０を通過した用紙Ｐを反転して一時集積部７１に導く反転路７２と、一時集積部７１に集積された用紙Ｐを１枚ずつ取出すピックアップローラ７３と、取出された用紙Ｐを搬送路７４を通してレジストローラ対６５へ供給する給紙ローラ７５とを備えている。また、搬送路５８と反転路７２との分岐部には、用紙Ｐを排出口６１あるいは反転路７２に選択的に振分ける振分けゲート７６が設けられている。
【００３４】
両面複写を行う場合、定着装置６０を通過した用紙Ｐは、振分けゲート７６により反転路７２に導かれ、反転された状態で一時集積部７１に一時的に集積された後、ピックアップローラ７３および給紙ローラ対７５により、搬送路７４を通してレジストローラ対６５へ送られる。そして、用紙Ｐはレジストローラ対６５により整位された後、再び転写部に送られ、用紙Ｐの裏面にトナー像が転写される。その後、用紙Ｐは、搬送路５８、定着装置６０および排紙ローラ６９を介してフィニッシャ１５０に排紙される。
【００３５】
フィニッシャ１５０は、排出された一部構成の文書を一部単位でステープル止めして貯めていくものである。ステープルする用紙Ｐが１枚、排出口６１から排出される度にガイドバー１５１によってステープルされる側に寄せて整合する。全てが排出され終わると、紙押えアーム１５２が排出された一部単位の用紙Ｐを抑え、ステープラユニット（図示しない）がステープル止めを行う。
【００３６】
その後、ガイドバー１５１が下がり、ステープル止めが終わった用紙Ｐは、一部単位でフィニッシャ排出ローラ１５５によりフィニッシャ排出トレイ１５４に排出される。フィニッシャ排出トレイ１５４の下がる量は、排出される用紙Ｐの枚数によりある程度決められ、一部単位に排出される度にステップ的に下がる。また、排出される用紙Ｐを整合するガイドバー１５１は、フィニッシャ排出トレイ１５４上に載った既にステープル止めされた用紙Ｐに当たらないような高さの位置にある。また、フィニッシャ排出トレイ１５４は、ソートモード時、一部毎に例えば前後左右の４つの方向へするシフト機構（図示しない）に接続されている。
【００３７】
なお、装置本体１０の前面上部には、様々な複写条件並びに複写動作を開始させる複写開始命令などを入力したり、動作状態などを表示する操作パネル８０ （図示しない）が設けられている。
【００３８】
図２は、図１に示したディジタル複写機の電気的接続および制御のための信号の流れを概略的に表わすブロック図を示している。図２において、制御系は主制御部９０内のメインＣＰＵ９１と、スキャナ部４のスキャナＣＰＵ１００と、プリンタ部６のプリンタＣＰＵ１１０の３つのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）で構成される。
【００３９】
メインＣＰＵ９１は、プリンタＣＰＵ１１０と共有ＲＡＭ９５を介して双方向通信を行うものであり、メインＣＰＵ９１は動作指示をだし、プリンタＣＰＵ１１０は状態ステータスを返すようになっている。プリンタＣＰＵ１１０とスキャナＣＰＵ１００はシリアル通信を行い、プリンタＣＰＵ１１０は動作指示をだし、スキャナＣＰＵ１００は状態ステータスを返すようになっている。
【００４０】
操作パネル８０は、各種操作キー８１、液晶表示部８２、および、これらが接続されたパネルＣＰＵ８３を有し、メインＣＰＵ９１に接続されている。
【００４１】
主制御部９０は、メインＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＮＶＲＡＭ９４、共有ＲＡＭ９５、画像処理部９６、ページメモリ制御部９７、ページメモリ９８、プリンタコントローラ９９、および、プリンタフォントＲＯＭ１２１によって構成されている。
【００４２】
メインＣＰＵ９１は、全体的な制御を司るものである。ＲＯＭ９２は、制御プログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ９３は、一時的にデータを記憶するものである。ＮＶＲＡＭ（nonvolatile ＲＡＭ：持久ランダムアクセスメモリ）９４は、バッテリ（図示しない）にバックアップされた不揮発性のメモリであり、電源を遮断しても記憶データを保持するようになっている。共有ＲＡＭ９５は、メインＣＰＵ９１とプリンタＣＰＵ１１０との間で、双方向通信を行うために用いるものである。ページメモリ制御部９７は、ページメモリ９８に対して画像情報を記憶したり、読み出したりするものである。ページメモリ９８は、複数ページ分の画像情報を記憶できる領域を有し、スキャナ部４からの画像情報を圧縮したデータを１ページ分ごとに記憶可能に形成されている。
【００４３】
プリンタフォントＲＯＭ１２１には、プリントデータに対応するフォントデータが記憶されている。プリンタコントローラ９９は、パーソナルコンピュータなどの外部機器１２２からのプリントデータをそのプリントデータに付与されている解像度を示すデータに応じた解像度で、プリンタフォントＲＯＭ１２１に記憶されているフォントデータを用いて画像データに展開するものである。
【００４４】
スキャナ部４は、全体の制御を司るスキャナＣＰＵ１００、制御プログラムなどが記憶されているＲＯＭ１０１、データ記憶用のＲＡＭ１０２、ラインセンサ３４を駆動するＣＣＤドライバ１０３、露光ランプ２５およびミラー２６，２７，２８などを移動する走査モータの回転を制御する走査モータドライバ１０４、および画像補正部１０５などによって構成されている。
【００４５】
画像補正部１０５は、ラインセンサ３４からのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、ラインセンサ３４のばらつき、あるいは、周囲の温度変化などに起因するラインセンサ３４からの出力信号に対するスレッショルドレベルの変動を補正するためのシェーディング補正回路、および、シェーディング補正回路からのシェーディング補正されたディジタル信号を一旦記憶するラインメモリなどから構成されている。
【００４６】
プリンタ部６は、全体の制御を司るプリンタＣＰＵ１１０、制御プログラムなどが記憶されているＲＯＭ１１１、データ記憶用のＲＡＭ１１２、半導体レーザ発振器４１を駆動するレーザドライバ１１３、レーザ露光装置４０のポリゴンモータ３７を駆動するポリゴンモータドライバ１１４、搬送路５８による用紙Ｐの搬送を制御する搬送制御部１１５、帯電用帯電器４５、現像器４６、転写用帯電器４８を用いて帯電、現像、転写を行うプロセスを制御するプロセス制御部１１６、定着装置６０を制御する定着制御部１１７、および、オプションを制御するオプション制御部１１８などによって構成されている。
【００４７】
なお、画像処理部９６、ページメモリ９８、プリンタコントローラ９９、画像補正部１０５およびレーザドライバ１１３は、画像データバス１２０によって接続されている。
【００４８】
画像処理部９６は、スキャナ部４で原稿を読み取って得られた画像データに対して種々の処理を行うものであり、本発明に関係する処理としては濃度特性（階調特性）の補正、つまり自動濃度調整を行う。図３に、画像処理部９６である画像処理装置の自動濃度調整に係る部分の構成を示す。
【００４９】
図３において、入力端子３０１にはスキャナ部４で原稿を読み取って得られた画像情報が原色成分信号、すなわちＲＧＢ（赤、緑、青）各々１０ビットのディジタルデータからなる入力画像データ３１１として入力される。この入力画像データ３１１は、スキャナ信号変換部３０２によってカラー処理モード時には下凸の入出力特性により非線形変換される。スキャナ信号変換部３０２からの変換後のＲＧＢデータからなる入力画像データ３１２は、次いで色変換テーブル３０３によりＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の記録用色成分信号からなる記録用画像データ３１３に変換される。
【００５０】
色変換テーブル３０３から出力される記録用画像データ３１３は、ヒストグラム作成部３０４及び後述する濃度調整部３０８に入力される。ヒストグラム作成部３０４は、記録用画像データ３１３から図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように横軸が画像濃度、縦軸が出現頻度の濃度ヒストグラムをＣ，Ｍ，Ｙの各色成分信号毎に作成する。但し、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は原稿が黄色の下地を有するカラー文字原稿の場合の例である。ヒストグラムの横軸の精度は、目的に沿ったものを選択する必要があるが、以下、この精度を３ビットとして説明を行う。ヒストグラム作成精度が３ビットということは、８ビット＝２５６値のデータを８分割してヒストグラムを作成することを意味する。
【００５１】
ヒストグラム作成部３０３によって作成されたヒストグラムを示すヒストグラムデータ３１４は、原稿種類判別部３０５と色下地判別部３０６及び基準値生成部３０７に入力される。
【００５２】
原稿種類判別部３０５は、ヒストグラムデータ３１４から原稿が文字原稿か写真原稿かを判別し、原稿種類判別結果３１５を出力する。原稿種類判別部３０５においてＣ，Ｍ，Ｙのヒストグラムから原稿の種類を判別する手法は周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００５３】
色下地判別部３０６は、本発明において新たに設けられたものであり、ヒストグラムデータ３１４を用いて原稿色の下地が色下地か否かの判別を行い、色下地判別結果３１６を出力する。この色下地判別部３０６での具体的な判別方法については、後に詳しく説明する。
【００５４】
原稿種類判別部３０５からの原稿種類判別結果３１５及び色下地判別部３０６からの色下地判別結果信号３１６は、基準値生成部３０７に入力される。基準値生成部３０７は、濃度調整部３０８で用いる濃度調整用基準値を生成する。
【００５５】
具体的には、基準値生成部３０７は原稿種類判別結果３１５がカラー原稿の場合には、色下地判別結果３１６に応じて、つまり原稿の下地の属性（白下地または汚れのある下地か、あるいは色下地か）に応じて、表１に示すような下地処理を行い、また原稿種類判別結果３１５がモノクロ原稿の場合には、色下地判別結果３１６に応じて、つまり原稿の下地が白下地または汚れのある下地か、あるいは色下地かに応じて、表２に示すような下地処理を行うようにＣ，Ｍ，Ｙの各色毎に濃度調整用基準値を生成する。尚、予めモノクロでのコピーが図示しないコントロールパネル等から指定された場合には、スキャナ信号変換部３０２から出力された信号は色変換テーブル３０３ではなく、図示しないモノクロ信号合成テーブルに入力されてモノクロ信号が生成され、このモノクロ信号に基づきカラー画像処理のときと同様にヒストグラムが作成される。
【００５６】
【表１】

【００５７】
【表２】

【００５８】
表１に示したように、カラー原稿の場合に下地を除去して再現したいのは、文字原稿でかつ下地が色下地でない、つまり白下地または汚れのある下地の原稿のみである。下地が色下地の場合は、色情報に意味があるので、下地除去を行わない。一方、モノクロ原稿の場合は、表２に示すように文字原稿のみ下地の種別によらず下地除去を行い、写真原稿では下地除去を行わない。
【００５９】
基準値生成部３０７によりＣ，Ｍ，Ｙの各色毎に生成された濃度調整用基準値３１７は、濃度調整部３０８に供給される。濃度調整部３０８は、濃度調整用基準値３１７を用いて色変換テーブル３０３からの記録用画像データ３１３に対してＣ，Ｍ，Ｙの各色成分信号毎に濃度調整を施す。濃度調整後のＣ，Ｍ，Ｙの各色成分信号からなる記録用画像データ３１８は、画像データ出力端子３０９から出力される。この基準値生成部３０７の詳細な構成については、後に詳しく説明する。
【００６０】
次に、色下地判別部３０６の判別方法について説明する。
色下地を有する（下地に色がついた）チラシのようなカラー文字原稿をスキャナ部４で読み取った場合、この下地色が黄色であるとすると、ヒストグラム作成部３０４で作成されるＣ，Ｍ，Ｙのヒストグラムは、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すような分布となる。色下地判別部３０６では、このヒストグラムから原稿の下地が色下地であるか否かを判別するための特徴量をまず求める。
【００６１】
具体的には、下地が色下地か否かを判別するために使用するヒストグラムの下地部分のピーク値（下地ピーク位置）をヒストグラムデータ３１４から下記のようにして求める。ヒストグラムの下地と見なして良い濃度範囲を下地探索範囲とし、この下地探索範囲の中で、低濃度側から探索を行って最初に検出されたピークの位置を下地ピーク位置とする。下地ピーク位置の検出は、Ｃ，Ｍ，Ｙの各色毎に別々に行われる。これらＣ，Ｍ，Ｙの各色毎の下地ピーク位置をＣピーク位置、Ｍピーク位置、Ｙピーク位置とする。
【００６２】
次に、このようにしてＣ，Ｍ，Ｙの各色毎に検出した下地ピーク位置（Ｃピーク位置、Ｍピーク位置、Ｙピーク位置）に対し、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）の破線で示す領域、つまりヒストグラムの左端（最も低濃度側）から各ピーク位置までの頻度和をＣ，Ｍ，Ｙの各ヒストグラム毎に求め、これらの頻度和を比較して以下の不等式（１）を満たしていない場合、下地ピーク位置を補正する。
最大頻度和＜最小頻度和×ピーク補正用閾値 （１）
ここで、ピーク補正用閾値とは、スキャナからの入力信号に誤って本来現れるべきピークとは別のところに微小なピークが現れたときに、この微小ピークをピーク値として認識しないようにするための補正値であり、予め設定された値である。誤って微小ピークを検出しているときは、式（１）が満たされなくなるようにピーク補正用閾値は設定される。
【００６３】
式（１）が満たされない場合、頻度和が最小の色のヒストグラムについてのみ、下地ピーク位置を次に高濃度側にあるピーク位置に移す。ただし、下地探索範囲内にピークがなかった場合は、下地探索範囲内の最大濃度位置をピーク位置とする。こうして補正された下地ピーク位置については、式（１）で再度比較を行わない。
【００６４】
そして、このようにして求められた下地ピーク位置（Ｃピーク位置、Ｍピーク位置、Ｙピーク位置）とヒストグラムデータ３１４を用いて、原稿の下地が色下地であるか否かを以下に示す３種類の方法で判別し、３種類の判別結果から最終的に色下地であるか否かを判別する。
【００６５】
（ａ）下地面積差による色下地判別
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に斜線で示すヒストグラムの最低濃度から下地ピーク位置（Ｃピーク位置、Ｍピーク位置、Ｙピーク位置）までの頻度和をそれぞれ求め、これらの頻度和のうちの最大値と最小値（斜線で示す領域の面積の最大値と最小値）に対して、外部から与えられる下地面積閾値を用いて次式の不等式により比較を行う。
頻度和の最大値＞頻度和の最小値×下地面積閾値 （２）
ここで、下地面積閾値とは、色下地であるか否かに応じて判別するための閾値であり、頻度和の最大値と最小値との歓に一定の差がある場合に色下地であると判別できるように設定される。
【００６６】
式（２）が満たされた場合、下地は色下地（＝１）と判別し、満たされなかった場合、色下地ではない（＝０）と判別する。
【００６７】
（ｂ）下地ピーク位置の差分による色下地判別
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、Ｃ，Ｍ，Ｙ各色のヒストグラムの下地ピーク位置は必ずしも同じではなく、特にグレーでない色下地であれば、これらのピーク値は、互いにずれてくる。そこで、次の不等式（３−１）（３−２）（３−３）により、Ｃ，Ｍ，Ｙ各色のヒストグラムの下地ピーク位置（Ｃピーク位置、Ｍピーク位置、Ｙピーク位置）の差分の絶対値を外部から与えられる下地色差閾値とそれぞれ比較する。
｜Ｃピーク位置−Ｍピーク位置｜＞下地色差閾値 （３−１）
｜Ｍピーク位置−Ｙピーク位置｜＞下地色差閾値 （３−２）
｜Ｙピーク位置−Ｃピーク位置｜＞下地色差閾値 （３−３）
下地色差閾値とは、上記差分の絶対値（下地色差）に対する閾値であり、一般的には式（３−１）（３−２）（３−３）でそれぞれ異なる値をとる。これら３つの不等式（３−１）（３−２）（３−３）のうち、いずれか一つの不等式でも満たされれば、下地は色下地（＝１)であると判別し、満たされなかった場合、色下地ではない（＝０）と判別する。
【００６８】
（ｃ）各色のピーク位置による判別
Ｃ，Ｍ，Ｙ各色のヒストグラムの下地ピーク位置（Ｃピーク位置、Ｍピーク位置、Ｙピーク位置）を外部から与えられる下地位置閾値と比較する。
Ｃピーク位置＞下地位置閾値 （４−１）
Ｍピーク位置＞下地位置閾値 （４−２）
Ｙピーク位置＞下地位置閾値 （４−３）
これら３つの不等式（４−１）（４−２）（４−３）のうち、いずれか一つの不等式でも満たされれば、下地は色下地（＝１)であると判別し、満たされなかった場合、色下地ではない（＝０）と判別する。
【００６９】
そして、上記（ａ）（ｂ）（ｃ）の３種類の判別方法により得られた判別結果（それぞれ下地面積差による判別結果、下地ピーク位置の差分による判別結果、下地ピーク位置による判別結果という）から、最終的な色下地判別結果を下記のように求める。
色下地判別結果＝下地面積差による判別結果ｏｒ下地ピーク位置の差分による判別結果ｏｒ下地ピーク位置による判別結果（色下地である場合＝１、色下地でない場合＝０）
なお、（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれか一つの判別方法のみ用いてもよいし、任意の二つの判別方法を用いてもよい。
【００７０】
次に、図５を用いて基準値生成部３０７について説明する。
図５に示すように、基準値生成部３０７は下地除去決定部４０１、基準値算出部４０２、基準値候補発生部４０３、基準値選択部４０４及び切替器４０５から構成される。下地除去決定部４０１は、図３の原稿種類判別部３０５及び色下地判別部３０６からの原稿種類判別結果３１５及び色下地判別結果３１６に基づいて、下地を除去すべきか否か（残すべきか）の決定を行う。
【００７１】
すなわち、下地除去決定部４０１は表１に示したように、原稿の種類がカラー原稿であって、かつ文字原稿の場合は下地が色下地以外のときのみ下地除去を行い、色下地のときは下地除去を行わない（下地を残すべき）と決定し、また写真原稿の場合は下地の属性によらず下地除去を行わないと決定する。さらに、表２に示したように、原稿の種類がモノクロ原稿であって、かつ文字原稿の場合は下地の属性によらず下地除去を行うべきと決定し、また写真原稿の場合は下地の属性によらず下地除去を行うべきと決定する。下地除去決定部４０１からは、こうして決定された結果に基づいて下地除去／非除去指示信号４１１が出力される。
【００７２】
基準値算出部４０２は、ヒストグラム作成部３０４からのヒストグラムデータに基づいて基準値４１２を算出する。この基準値４１２の算出法は公知の手法を用いることができるが、これについては後に説明する。
【００７３】
基準値候補発生部４０３は、外部制御信号４２１に基づいて外部からの指示により変更可能な複数の基準値候補４１３を発生する。これらの基準値候補４１３は基準値選択部４０４により外部からの選択信号４２２に従って任意の一つが選択される。
【００７４】
切替器４０５は、下地除去決定部４０１から出力される下地除去／非除去指示信号４１１により切り替えられ、下地除去を行う場合は基準値算出部４０２で算出された下地除去用基準値４１２を濃度調整用基準値３１７として出力し、また下地除去を行わない場合は基準値選択部４０４で選択された下地非除去用基準値４１４を濃度調整用基準値３１７として出力する。この濃度調整用基準値３１７は、濃度調整部３０８に供給される。
【００７５】
次に、基準値算出部４０２における基準値の算出法について説明する。
図６は、ヒストグラム作成部３０４で作成されたヒストグラムの一例を示している。ヒストグラムはピークが１つの場合、２つの場合、３つ以上の場合などがあるが、図６は低濃度側と高濃度側にそれぞれ一つの計２つのピークがある場合の例である。この場合、ピークを決定するために、低濃度側と高濃度側にピークの探索範囲を与えておく。図６の例では濃度は「０」〜「７」の８段階であり、「０」〜「４」を低濃度側の探索範囲、「５」〜「７」が高濃度側の探索範囲としている。この例の場合、低濃度側のピーク位置は濃度「２」の位置、高濃度側のピーク位置は濃度「６」の位置である。
【００７６】
基準値算出部４０２では、こうして求められたヒストグラムのピーク位置とその左右の位置の濃度を用いて基準値を算出する。図７は、ヒストグラムのあるピーク位置の濃度とピーク位置の左右の位置の濃度の頻度を示している。ここで、Ｐはピーク位置の濃度、Ｐ−１，Ｐ−２はピーク位置の左右の位置の濃度をそれぞれ表し、図７に示すように濃度レベルＰを０〜７の８段階で表したときに、各濃度レベルでの頻度を表すものである。すなわち、濃度レベルをＰとしたときの頻度はＨ［Ｐ］であり、Ｈ［Ｐ−１］，Ｈ［Ｐ−２］は濃度Ｐ−１，Ｐ−２での頻度をそれぞれ表している。この場合、基準値Ｐrefは以下のようにして求められる。
Ｐref＝Ｐ×ΔＰ＋（Ｈ［Ｐ＋１］−Ｈ［Ｐ−１］）／Ｈ［Ｐ］×ΔＰ／２
＋ΔＰ／２ （５）
（但し、ΔＰはヒストグラムの濃度ステップ幅）
この基準値Ｐrefは、実際には低濃度側および高濃度側についてそれぞれ求められる。こうして求められる低濃度側および高濃度側のそれぞれ基準値をＰrefw，Ｐrefbとする。
【００７７】
濃度調整部３０８は、下地除去を行う場合には、こうしてＣ，Ｍ，Ｙの各色毎に作成された濃度基準値を用いて色変換テーブル３０３からの記録用画像データ３１３のＣ，Ｍ，Ｙの各色成分信号に対して濃度調整を施す。具体的には、例えば次式により０〜ＦＦ（hex）の幅にわたって濃度調整を行う。
Ｄ′＝（Ｄ−Ｐrefw）／（Ｐrefb−Ｐrefw）×ＦＦ（hex） （６）
（但し、Ｄは濃度調整前の画像データ、Ｄ′は濃度調整後の画像データ）
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば原稿の種類に応じて自動的に出力画像の濃度を調整する自動濃度調整において、特にカラー原稿に対してカラーでの濃度再現を行う場合に、原稿の下地の属性を判別し、その結果によって原稿に最適な濃度調整処理を施すことができる。
【００７９】
すなわち、従来の方法では単に原稿の種類のみに応じて濃度調整用基準値を生成しており、下地の色情報を考慮していないため、再現を必要とする色下地まで削除され、濃度再現が期待通りに行われないという問題があったが、本発明では下地の色情報も判別条件に加えることにより、必要とする色下地を再現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置を用いた画像形成装置であるディジタル複写機の機械的構成を示す断面図
【図２】同実施形態に係るディジタル複写機の電気的構成を示すブロック図
【図３】同実施形態に係る画像処理装置の濃度調整に係る部分の概略構成を示すブロック図
【図４】同実施形態に係る画像処理装置におけるヒストグラム作成部で作成されるヒストグラムの例を示す図
【図５】同実施形態に係る画像処理装置における基準値生成部の詳細な構成を示すブロック図
【図６】同実施形態に係る画像処理装置における基準値算出部での基準値算出法を説明するためのヒストグラムの例とヒストグラム上でのピーク位置探索範囲を示す図
【図７】同実施形態に係る画像処理装置における基準値算出部での基準値算出原理を説明するための図
【符号の説明】
４…スキャナ部（入力手段）
６…プリンタ部（出力手段）
９６…画像処理部（画像処理装置）
３０１…画像データ入力端子
３０２…スキャナ信号変換部
３０３…色変換テーブル
３０４…ヒストグラム作成部
３０５…原稿種類判別部
３０６…色下地判別部
３０７…基準値生成部
３０８…濃度調整部
３０９…画像データ出力端子
４０１…下地除去決定部
４０２…基準値算出部
４０３…基準値候補発生部
４０４…基準値選択部
４０５…切替器

Claims (7)

1. 原稿を読み取って得られた入力画像データを処理して所定の出力画像データを得る画像処理装置において、
   前記入力画像データから複数の色成分信号毎の濃度に対する出現頻度を表すヒストグラムデータを作成するヒストグラム作成手段と、
   前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の種類を判別する原稿種類判別手段と、
   前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の下地が色下地か否かを判別する色下地判別手段と、
   前記原稿種類判別手段および前記色下地判別手段の判別結果から下地を除去すべきか残すべきかを決定する下地除去決定手段を有し、前記原稿種類判別手段および前記色下地判別手段の判別結果に従って濃度調整用基準値を生成する基準値生成手段と、
   前記基準値生成手段により生成された濃度調整用基準値に基づいて前記出力画像データの濃度調整を行う濃度調整手段と、
   を有し、
   前記下地除去決定手段により下地を除去すべきと決定された場合は下地が除去される基準値を生成し、下地を除去すべきでないと決定された場合は下地を残す基準値を生成するものであって、前記下地除去決定手段により下地を除去すべきと決定された場合には、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムから算出された基準値を前記濃度調整用基準値として出力し、前記下地除去決定手段により下地を残すべきと決定された場合には、外部からの指示により変更可能な複数の基準値候補の中から選択された基準値を前記濃度調整用基準値を出力することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記下地除去決定手段は、前記原稿種類判別手段の判別結果がカラー原稿であってかつ前記色下地判別手段の判別結果が色下地以外の場合は下地を除去すべきと決定し、色下地の場合は下地を残すべきと決定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 原稿を読み取って得られた入力画像データを処理して所定の出力画像データを得る画像処理装置において、
   前記入力画像データから複数の色成分信号毎の濃度に対する出現頻度を表すヒストグラムデータを作成するヒストグラム作成手段と、
   前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の種類を判別する原稿種類判別手段と、
   前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムを基に前記原稿の下地が色下地か否かを判別する色下地判別手段と、
   前記原稿種類判別手段および前記色下地判別手段の判別結果に従って濃度調整用基準値を生成する基準値生成手段と、
   前記基準値生成手段により生成された濃度調整用基準値に基づいて前記出力画像データの濃度調整を行う濃度調整手段と、
   を有し、
   前記色下地判別手段は、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムの下地部分の出現頻度のピーク位置を示す下地ピーク値を前記複数の色成分信号毎に求め、該下地ピーク値を用いて前記原稿の下地が色下地か否かを判別することを特徴とする画像処理装置。
4. 前記色下地判別手段は、前記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラムの最低濃度から前記下地ピーク位置までの頻度和を前記複数の色成分信号毎に求め、該頻度和の最大値が該頻度和の最小値と下地面積閾値との積より大きいとき色下地であると判別することを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記色下地判別手段は、前記複数の色成分信号毎の前記下地ピーク位置どうしの差分を閾値と比較し、該差分の少なくとも一つが該閾値より大きいとき色下地であると判別することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記色下地判別手段は、前記複数の色成分信号毎の前記下地ピーク位置を閾値と比較し、該下地ピーク位置の少なくとも一つが該閾値より大きいとき色下地であると判別することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
7. 原稿を読み取って前記入力画像データを得る入力手段と、
   前記入力手段により得られた入力画像データを処理して前記出力画像データを得る請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
   該画像処理装置により得られた出力画像データを用いて画像を出力する出力手段とを有することを特徴とする画像形成装置。

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