(57)【要約】【課題】Ａ／Ｄ変換器の出力を画素毎に加算する手段を設け、この加算値（又は平均値）に基いてゲインを調整することにより、初期状態から最適値への収束を速めて、より短時間でゲイン調整を行うようにする。【解決手段】Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂから出力された１ライン分の画像データを加算器６ａ，６ｂ及びレジスタ７ａ，７ｂを用いて加算し、この加算結果に対応するゲインを変換テーブル５から読み出して増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定する。この状態で、画像データのヒストグラムを作成し、増幅器１ａ，１ｂのゲインを詳細に調整する。【選択図】図１
2004112641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整可能なゲインによって各画素の明るさに応じた画像信号を増幅する増幅手段と、増幅手段から出力された画像信号をディジタル化して画像データに変換する変換手段と、変換手段によって変換された白色の画素についての画像データを順次加算する加算手段と、加算手段における加算結果に基いて増幅手段のゲインを調整する制御手段と、を設けたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記変換手段によって変換された白色の画素についての画像データを基準値と比較する比較手段と、比較手段における比較結果に基づいて基準値以上の画像データ数を計数する計数手段と、を設け、前記制御部は前記加算手段の加算結果及び計数手段の計数結果に基いて増幅手段のゲインを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記加算手段の加算結果とゲイン調整値との関係、又は、前記加算手段の加算結果及び前記計数手段の計数結果とゲイン調整値との関係を記憶したテーブルを備え、このテーブルを参照して前記増幅手段のゲインを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、所定数の白色の画素についての画像データの前記加算結果、又は、前記加算結果及び前記計数結果に基いてゲインを調整する処理を、前記加算結果、又は、前記加算結果及び前記計数結果が所定回数連続して所定範囲内の値になるまで繰り返し実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、所定数の白色の画素の画像信号を予め設定された互いに異なる複数のゲインの各々によって増幅した後の画像データについての複数の前記加算結果、又は、複数の前記加算結果及び複数の前記計数結果に基づいて前記増幅手段のゲインを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画素毎の画像信号を増幅した後にディジタル化して画像データとして出力する画像処理装置に関し、特に、画像信号を増幅する際のゲイン調整の高速化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや複写機等の画像形成装置において画像形成の対象に所定の画像処理を施す画像処理装置では、画像処理に先立ってＣＣＤ等の撮像手段から出力されたアナログの画像信号を画像データにディジタル化するＡ／Ｄ変換器を備えている。Ａ／Ｄ変換器は、増幅器で増幅された画像信号の電圧値を予め設定された範囲内の各階調を表すディジタルデータに変換し、画像データとして出力する。
【０００３】
したがって、Ａ／Ｄ変換器の分解能を活用して画像信号をできるだけ多階調にディジタル化するためには、画像信号の最大値（白）がＡ／Ｄ変換器における変換可能な最大値に略一致するように、Ａ／Ｄ変換器の前段に位置する増幅器のゲインを調整する必要がある。
【０００４】
ところが、単純にＡ／Ｄ変換器における変換可能な最大値のみに基づいて増幅器のゲインを調整するとノイズ（基準となる白データ上のゴミや電気的擾乱）の影響が顕著になる虞がある。このため、Ａ／Ｄ変換後の画像データを一旦メモリに格納した後にヒストグラムを作成し、作成したヒストグラムに基いてゲインを変更する作業を繰り返すことにより、最適なゲインに調整することも考えられるが、一旦メモリに格納した画像データについての統計処理を繰り返し行うためにゲイン調整が長時間化する。
【０００５】
そこで、従来の画像処理装置では、Ａ／Ｄ変換器の出力をメモリに格納せずに、直接、高周波成分（ノイズ）の無い比較基準値以上（あるいは以下）の部分の抽出を試み、その結果に基いてゲインを変更して漸近的に調整するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０５−３０８６０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された画像処理装置における調整方法のように、基準値以上の入力の有無のみに基づいてゲインを変更する方法では、ゲインがどの程度不足しているか又はどの程度過剰であるかが判定できないため、一定値ずつ（精密に調整するには少しずつ）しかゲインを上下に調整することができず、ゲイン調整に要する時間を十分に短縮することができない問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、Ａ／Ｄ変換器の出力を画素毎に加算する手段を設け、この加算値（又は平均値）に基いてゲインを調整することにより、初期状態から最適値への収束を速めて、より短時間でゲイン調整を行うことができる画像処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、この発明は、以下の構成を備えている。
【００１０】
（１）調整可能なゲインによって各画素の明るさに応じた画像信号を増幅する増幅手段と、増幅手段から出力された画像信号をディジタル化して画像データに変換する変換手段と、変換手段によって変換された白色の画素についての画像データを順次加算する加算手段と、加算手段における加算結果に基いて増幅手段のゲインを調整する制御手段と、を設けたことを特徴とする。
【００１１】
この構成においては、白色の各画素についての増幅後の画像信号を変換手段によってディジタル化した画像データが順次加算され、この加算結果に基づいて増幅手段のゲインが決定される。変換手段では、画素毎の明るさに応じた画像信号が白色を最大値とする所定の数値範囲内の画像データに変換される。このため、白色の画素についての画像データは、本来、変換手段から出力される最大値をとるべきであり、白色の画素についての画像データが変換手段から出力される最大値となるように変換手段の前段に設けられる増幅手段のゲインが調整され、増幅手段のゲインの適正値からの誤差が白色の画素についての画像データと変換手段から出力される最大値との誤差として現れる。
【００１２】
したがって、白色の各画素についての増幅後の画像信号を変換手段によってディジタル化した画像データを順次加算することにより、この加算結果から変換手段に入力すべき画像信号の増幅手段におけるゲインの適正値に対する誤差状態が明確になり、増幅手段に対して適正なゲインが正確かつ素早く設定される。
【００１３】
（２）前記変換手段によって変換された白色の画素についての画像データを基準値と比較する比較手段と、比較手段における比較結果に基づいて基準値以上の画像データ数を計数する計数手段と、を設け、前記制御部は前記加算手段の加算結果及び計数手段の計数結果に基いて増幅手段のゲインを調整することを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、白色の画素の画像信号を変換手段によってディジタル化した画像データのうち基準値以上の画像データ数が計数され、この計数結果に基づいて変換手段の前段に配置された増幅手段のゲインが調整される。したがって、基準値を変換手段から出力される画像データの最大値に近い値を設定しておくことにより、画像データの加算結果に基づいて調整された増幅手段のゲインが、さらに正確に適正値に一致するように調整される。
【００１５】
（３）前記制御手段が、前記加算手段の加算結果とゲイン調整値との関係、又は、前記加算手段の加算結果及び前記計数手段の計数結果とゲイン調整値との関係を記憶したテーブルを備え、このテーブルを参照して前記増幅手段のゲインを調整することを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、白色の画素についての画像データの加算結果に対応するゲイン調整値、又は、この加算結果及び基準値を超える画像データの計数結果に対応するゲイン調整値がテーブルを参照して決定され、このゲイン調整値によって増幅器のゲインが調整される。したがって、複雑な演算処理を伴うことなく容易に増幅手段に適正なゲインが設定されるとともに、ゲイン調整値を予め実験によって求めておくことによってより精密にゲインを調整できる。
【００１７】
（４）前記制御手段は、所定数の白色の画素についての画像データの前記加算結果、又は、前記加算結果及び前記計数結果に基いてゲインを調整する処理を、前記加算結果、又は、前記加算結果及び前記計数結果が所定回数連続して所定範囲内の値になるまで繰り返し実行することを特徴とする。
【００１８】
この構成においては、白色の画素についての画像データの加算結果、又は、この加算結果及び基準値を超える画像データの計数結果が適正な状態に安定した時点で増幅手段のゲイン調整が終了される。したがって、増幅手段のゲインが適正値になった後にゲイン調整が行われることがなく、適正値からのゲインの誤差状態に応じた最短時間でゲイン調整が完了する。
【００１９】
（５）前記制御手段は、所定数の白色の画素の画像信号を予め設定された互いに異なる複数のゲインの各々によって増幅した後の画像データについての複数の前記加算結果、又は、複数の前記加算結果及び複数の前記計数結果に基づいて前記増幅手段のゲインを調整することを特徴とする。
【００２０】
この構成においては、所定数の白色の画素についての画像信号を増幅した後の画像データの加算処理、又は、加算処理及び計数処理を、互いに異なる複数のゲインによって増幅した画像信号の各々について行い、複数の加算結果、又は、複数の加算結果及び複数の計数結果に基づいて増幅手段のゲインが調整される。したがって、常に予め定めた一定回数の処理で増幅手段のゲインが適正に調整される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態に係る画像処理装置を、画像読取部を含む画像形成装置に適用した場合を例に上げて説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。この実施形態に係る画像処理装置１０は、増幅器１ａ，１ｂ、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂ、バッファ３ａ，３ｂ、マルチプレクサ４、変換テーブル５、加算器６ａ，６ｂ及びレジスタ７ａ，７ｂを備えている。画像処理装置１０は、ＣＣＤラインセンサ（以下、単にＣＣＤという。）２１及びＣＣＤ駆動制御部２１を含む画像読取装置２０とともに画像形成装置の一部を構成しており、画像形成装置の全体を統括して制御するＣＰＵ１０１によって制御される。
【００２２】
画像読取装置２０は、図示しない光源の光を原稿画像に照射し、原稿画像における反射光を１ラインずつＣＣＤ２１の受光面に配光する。画像読取装置２０のＣＣＤ駆動制御部２２は、ＣＰＵ１０１からの画像読取命令に基づいて所定周期のクロック信号をＣＣＤ２１に供給する。ＣＣＤ２１は、ＣＣＤ駆動制御部２２から供給されるクロック信号によって制御されたタイミングで原稿画像における反射光の受光量に応じた電気信号を画像信号として画素毎に画像処理装置１０に出力する。なお、図１に示す例では、ＣＣＤ２１は、奇数番目の画素についての画像信号ＯＤＤと偶数番目の画素についての画像信号ＥＶＮとを区別して出力する。
【００２３】
画像処理装置１０において、この発明の増幅手段である増幅器１ａ，１ｂは、ＣＣＤ２１から出力された画像信号をゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定されているゲインによって増幅して出力する。この発明の変換手段であるＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂは、増幅器１ａ，１ｂから出力された増幅後の画像信号をディジタルデータに変換して画像データとして出力する。原則としてゲイン設定部１１ａ，１１ｂには、同一のゲインが設定される。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂから出力された画像データは、バッファ３ａ，３ｂに格納された後、マルチプレクサ４を介して順次読み出され、図示しない後段の各処理部においてシェーディング補正処理やγ補正処理等の画像処理を施され、画像形成に用いられる。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂから出力された画像データは、加算器６ａ，６ｂにも入力され、レジスタ７ａ，７ｂの出力データと加算される。加算器６ａ，６ｂにおける加算結果は、レジスタ７ａ，７ｂに格納される。即ち、加算器６ａ，６ｂ及びレジスタ７ａ，７ｂは、この発明の加算手段に相当し、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂから出力された画像データを順次累積的に加算し、この加算結果をレジスタ７ａ，７ｂに格納する。Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂ及びレジスタ７ａ，７ｂには、ＣＣＤ駆動制御部２２が発生するクロック信号が供給されている。したがって、加算器６ａ，６ｂには、ＣＣＤ２１からの画像信号の出力タイミングに同期したタイミングで画像データ及び加算データが入力される。
【００２６】
ＣＰＵ１０１は、加算器６ａ，６ｂが原稿画像の１ラインに含まれる所定数の画素についての画像データ（１ライン分の画像データ）の加算処理を完了し、レジスタ７ａ，７ｂが１ライン分の画像データの加算結果を出力するタイミングでレジスタ７ａ，７ｂの出力データを読み取る。ＣＰＵ１０１は、レジスタ７ａ，７ｂの出力データに基づいて変換テーブル５を参照し、１ライン分の画像データの加算結果に対応するゲインを読み出して増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定する。このように、ＣＰＵ１０１は、この発明の制御手段として機能する。
【００２７】
ＣＰＵ１０１は、レジスタ７ａ，７ｂの出力データを読み取ると同時にレジスタ７ａ，７ｂの内容をクリアする。したがって、レジスタ７ａ，７ｂには、最大１ライン分の画像データの加算結果が格納される。
【００２８】
変換テーブル５は、この発明のテーブルであり、１ライン分の画像データの加算結果と増幅器１ａ，１ｂにおけるゲインとの関係を記憶している。
【００２９】
即ち、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂは、増幅器１ａ，１ｂで増幅された画像信号を予め設定された範囲内の各階調を表すディジタルデータに変換し、画像データとして出力する。したがって、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂの分解能を活用して画像信号をできるだけ多階調にディジタル化するためには、画像信号の最大値（白）がＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにおける変換可能な最大値に略一致するように、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂに画像信号を入力する増幅器１ａ，１ｂにおけるゲインを調整する必要がある。
【００３０】
そこで、この実施形態に係る画像処理装置１０では、予め、原稿台上に載置された白色原稿、又は、原稿台下面に貼付された白色基準板等の基準白色画像を増幅器１ａ，１ｂのゲインを種々変更して実験的に読み取った際の１ライン分の画像データの複数の加算結果から、１ライン分の画像データの加算結果と増幅器１ａ，１ｂに設定すべきゲインとの関係を記憶した変換テーブル５を作成しておく。工場出荷後における所定のタイミングで実行されるゲイン調整モード時には、基準白色画像についての１ライン分の画像データの加算結果に対応するゲインを変換テーブル５から読み出して増幅器１ａ，１ｂに設定する。
【００３１】
変換テーブル５には、画像信号の最大値がＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにおけるＡ／Ｄ変換範囲の最大値に一致するときの１ライン分の画像データの加算結果を所定値として、１ライン分の画像データの加算結果がこの所定値よりも小さい場合には増幅器１ａ，１ｂのゲインが大きくなるようにし、１ライン分の画像データの加算結果がこの所定値よりも大きい場合には増幅器１ａ，１ｂのゲインが小さくなるようにする関係が記憶されている。
【００３２】
これによって、例えば、図２（Ｂ）に示すように、増幅器１ａ，１ｂのゲインが相対的に大きいために、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにおけるＡ／Ｄ変換後の画像データの一部が変換範囲の最大値を超え、１ライン分の画像データの加算結果が所定値よりも大きい場合には、増幅器１ａ，１ｂのゲインが小さくされ、図２（Ａ）に示す適正な状態にされる。また、図２（Ｃ）に示すように、増幅器１ａ，１ｂのゲインが相対的に小さいために、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにおけるＡ／Ｄ変換後の画像データの最大値が変換範囲の最大値に達せず、１ライン分の画像データの加算結果が所定値よりも小さい場合には、増幅器１ａ，１ｂのゲインが大きくされ、図２（Ａ）に示す適正な状態にされる。
【００３３】
なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）において、画像信号及び画像データの値が中央部に比較して両端において低いのは、画像読取装置２０において光源から原稿に照射される光の特性によるものである。
【００３４】
図３は、上記画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第１の例を示すフローチャートである。この例では、ゲイン調整モード時において、ＣＰＵ１０１は、先ず、増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂにゲインの初期値を設定し、増幅器１ａ，１ｂのゲインを初期化する（ｓ１）。次に、ＣＰＵ１０１は、画像データの加算処理を行った基準白色画像のライン数を計数するカウンタＣ（図示せず。）の計数値をクリアするとともに、画像データの加算結果が格納されるレジスタ７ａ，７ｂの内容をクリアする（ｓ２，ｓ３）。
【００３５】
この後、ＣＰＵ１０１は、画像読取装置２０によって基準白色画像を１ラインずつ読み取り（ｓ４）、カウンタＣの計数値をインクリメントする（ｓ５）。画像形成装置２０は、基準白色画像における反射光の受光量に応じた画像信号を１画素ずつ順に出力する。画像処理装置１０は、画像信号を増幅器１ａ，１ｂにより増幅した後にＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにより画像データにディジタル化し、加算器６ａ，６ｂにより順次加算して１ライン分の画像データの加算結果をレジスタ７ａ，７ｂに格納する。
【００３６】
ＣＰＵ１０１は、画像読取装置２０から１ライン分の画像信号が出力された後にレジスタ７ａ，７ｂから１ライン分の画像データの加算値を読み出し（ｓ６）、予め記憶している上述の所定値と比較する（ｓ７）。レジスタ７ａ，７ｂから読み出した１ライン分の画像データの加算値が所定値の許容範囲内に含まれる場合、ＣＰＵ１０１は、カウンタＣの計数値が予め設定された所定数に一致するまで、ｓ４〜ｓ８の処理を繰り返し実行する（ｓ８→ｓ２）。
【００３７】
レジスタ７ａ，７ｂから読み出した１ライン分の画像データの加算値が所定値の許容範囲内に含まれない場合には、ＣＰＵ１０１は、上述の変換テーブルを参照してゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定しているゲインの値を変更し（ｓ９）、変更後のゲインで増幅した所定数のライン毎の画像データの加算値を所定値と比較する処理を実行する（ｓ９→ｓ２）。
【００３８】
以上のｓ１〜ｓ９の処理により、ゲイン調整モード時において、ＣＰＵ１０１は、基準白色画像を複数ライン読み取り、各ラインについての画像データの加算値が予め設定された所定値に略一致するまで、変換テーブルを参照しつつ増幅器１ａ，１ｂのゲインを調整する。これによって、図２（Ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにおけるＡ／Ｄ変換後の各ラインの画像データの最大値が変換範囲の最大値に略一致し、増幅器１ａ，１ｂのゲインをある程度適正な値とすることができる。
【００３９】
さらに、ＣＰＵ１０１は、所定数のラインの各々における画像データの加算値が所定値の許容範囲内に含まれる場合には、その時に設定されているゲインについての画像データのヒストグラムを作成し、このヒストグラムに基づいて増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂに対するゲインの設定値を詳細に調整する（ｓ１０）。
【００４０】
このｓ１０の処理により、各ラインの画像データの加算値と所定値との比較によってある程度適正な値となった増幅器１ａ，１ｂのゲインを、１回のみのヒストグラムの作成によってより適正な値とすることができる。したがって、比較的煩雑なヒストグラムの作成を互いに異なるゲインが設定された複数の状態の各々について作成する従来の画像処理装置に比較して、適正なゲインを設定するために要する時間を短時間化することができる。
【００４１】
図４は、上記画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第２の例を示すフローチャートである。この例では、ゲイン調整モード時において、ＣＰＵ１０１は、増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂにゲインの値としてライン毎に異なる所定値を設定するとともに（ｓ１２）、画像データの加算結果が格納されるレジスタ７ａ，７ｂの内容をクリアした状態で（ｓ１３）、画像読取装置２０によって基準白色画像を１ラインずつ読み取り（ｓ１４）、画像読取装置２０から１ライン分の画像信号が出力された後にレジスタ７ａ，７ｂから１ライン分の画像データの加算値を読み出す処理（ｓ１５）を、予め定められた所定ライン数分繰り返し実行する（ｓ１１，ｓ１６）。
【００４２】
こうして互いに異なるゲインを設定して複数ライン分の加算値を読み取ると、ＣＰＵ１０１は、前記所定値の前後の加算値を抽出した後（ｓ１７）、変換テーブルを参照して最適なゲインの値を算出し（ｓ１８）、算出したゲインをゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定する（ｓ１９）。さらに、ＣＰＵ１０１は、この状態で基準白色画像を所定ライン数だけ読み取り（ｓ２０）、読み取った所定ライン数の画像データについてヒストグラムを作成し、このヒストグラムに基づいて増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂに対するゲインの設定値を詳細に調整する（ｓ２１）。
【００４３】
この例においては、互いに異なるゲインを設定した状態での所定ライン数分の画像データの加算処理が常に行われ、この結果に基づいてある程度適正な増幅器１ａ，１ｂのゲインが設定された後、所定ライン数の画像データについてのヒストグラムに基づいてより適正な値に調整される。したがって、増幅器１ａ，１ｂの初期状態が適正な状態に近いか否かに拘らず、常に一定の処理時間で適正なゲインを正確に設定することができる。
【００４４】
図５は、この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。この実施形態に係る画像処理装置３０は、図１に示した画像処理装置１０の構成における変換テーブル５に代えて変換テーブル３５を備え、さらに、比較器３１ａ，３１ｂ、カウンタ３２ａ，３２ｂ及び基準値発生部３３を備えている。
【００４５】
この発明の比較手段である比較器３１ａ，３１ｂは、Ａ／Ｄ変換器２ａ，２ｂから出力された画像データを基準値発生部３３が発生する基準値と比較し、画像データが基準値を超えた際にカウンタ３２ａ，３２ｂに信号を出力する。この発明の計数手段であるカウンタ３２ａ，３２ｂは、比較器３１ａ，３１ｂから信号が出力される毎に計数値をインクリメントし、基準値を超える画像データの数を計数する。カウンタ３２ａ，３２ｂの計数値は、レジスタ７ａ，７ｂの内容と同時にクリアされる。したがって、カウンタ３２ａ，３２ｂは、１ラインに含まれる奇数番目の画像データ及び偶数番目の画像データのうち、基準値を超える画像データの数を計数する。
【００４６】
この発明のテーブルである変換テーブル３５には、画像信号の最大値がＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにおけるＡ／Ｄ変換範囲の最大値に一致するときの１ライン分の画像データの加算結果を基準値として、１ライン分の画像データの加算結果がこの基準値よりも小さくなるにしたがって増幅器１ａ，１ｂのゲインの増加量が大きくなるようにする関係とともに、１ライン分の画像データのうちで所定の基準値以上の画像データの数が多いほど増幅器１ａ，１ｂのゲインの減少量が大きくなるようにする関係が記憶されている。
【００４７】
図６は、上記画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第１の例を示すフローチャートである。この例では、ゲイン調整モード時において、ＣＰＵ１０１は、先ず、増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂにゲインの初期値を設定し、増幅器１ａ，１ｂのゲインを初期化する（ｓ３１）。次に、ＣＰＵ１０１は、カウンタＣの計数値をクリアするとともに、画像データの加算結果が格納されるレジスタ７ａ，７ｂ、及び、基準値以上の画像データを計数するカウンタ３２ａ，３２ｂの内容をクリアする（ｓ３２，ｓ３３）。
【００４８】
この後、ＣＰＵ１０１は、画像読取装置２０によって基準白色画像を１ラインずつ読み取り（ｓ３４）、カウンタＣの計数値をインクリメントする（ｓ３５）。画像形成装置２０は、基準白色画像における反射光の受光量に応じた画像信号を１画素ずつ順に出力する。画像処理装置１０は、画像信号を増幅器１ａ，１ｂにより増幅した後にＡ／Ｄ変換器２ａ，２ｂにより画像データにディジタル化し、加算器６ａ，６ｂにより順次加算して１ライン分の画像データの加算結果をレジスタ７ａ，７ｂに格納するとともに、基準値以上の画像データ数をカウンタ３２ａ，３２ｂにおいて計数する。
【００４９】
ＣＰＵ１０１は、画像読取装置２０から１ライン分の画像信号が出力された後にレジスタ７ａ，７ｂから１ライン分の画像データの加算値を読み出すとともにカウンタ３２ａ，３２ｂから計数値を読み出し（ｓ３６）、カウンタ３２ａ，３２ｂの計数値が０であるか否かの判別を行う（ｓ３７）。カウンタ３２ａ，３２ｂの計数値が０である場合には、ＣＰＵ１０１は、レジスタ７ａ，７ｂから読み出した加算値に基づいて変換テーブル３５を参照してゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定しているゲインの値を変更する（ｓ３８）。
【００５０】
カウンタ３２ａ，３２ｂの計数値が０でない場合には、ＣＰＵ１０１は、カウンタ３２ａ，３２ｂの計数値を予め定められた所定値と比較し（ｓ３９）、計数値が所定値より大きい場合には、計数値に基づいて変換テーブル３５を参照してゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定しているゲインの値を変更する（ｓ４０）。ＣＰＵ１０１は、カウンタ３２ａ，３２ｂの計数値が０でない所定値未満の値である状態が所定数のラインにおいて連続するまでｓ３２〜ｓ４０の処理を繰り返し実行する（ｓ３８→ｓ３２，ｓ４０→ｓ３２，ｓ４１→ｓ３４）。
【００５１】
以上の処理により、各ラインにおいて少なくとも１つの画素の画像データが基準値以上となるまで各ラインの画像データの加算値に基づいて増幅器１ａ，１ｂのゲインが増加され、さらに、各ラインにおいて基準値以上の画像データの画素数が所定数未満の値となるように増幅器１ａ，１ｂのゲインが調整される。このように、各ラインにおける画像データの加算値だけでなく、各ラインにおいて画像データが基準値以上となる画素の計数値を用いることにより、増幅器１ａ，１ｂのゲインの調整をより素早くかつ正確に行うことができる。
【００５２】
なお、カウンタ３２ａ，３２ｂの計数値が所定数未満の値となった状態で、画像データのヒストグラムを作成し、このヒストグラムに基づいてより詳細にゲインを調整するようにしてもよい。
【００５３】
図７は、上記画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第２の例を示すフローチャートである。この例では、ゲイン調整モード時において、ＣＰＵ１０１は、増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂにゲインの値としてライン毎に異なる所定値を設定するとともに（ｓ５２）、画像データの加算結果が格納されるレジスタ７ａ，７ｂ、及び、基準値以上の画像データ数を計数するカウンタ３２ａ，３２ｂの内容をクリアした状態で（ｓ５３）、画像読取装置２０によって基準白色画像を１ラインずつ読み取り（ｓ５４）、画像読取装置２０から１ライン分の画像信号が出力された後にレジスタ７ａ，７ｂから１ライン分の画像データの加算値を読み出す処理、及び、カウンタ３２ａ，３２ｂから基準値以上の画像データ数の計数値を読み出す処理（ｓ５５）を、予め定められた所定ライン数分繰り返し実行する（ｓ５１，ｓ５６）。
【００５４】
こうして互いに異なるゲインを設定して複数ライン分の加算値、及び、基準値以上の画像データの計数値を読み取ると、ＣＰＵ１０１は、基準値以上の画像データの計数値が０のラインのうちで画像データの加算値が最大のラインに設定されていたゲインを抽出するとともに（ｓ５７）、基準値以上の画像データの計数値が０でないラインのうちで画像データの加算値が最小のラインに設定されていたゲインを抽出し（ｓ５８）、この抽出結果から変換テーブルを参照して最適なゲインの値を算出する（ｓ５９）。ＣＰＵ１０１は、算出したゲインをゲイン設定部１１ａ，１１ｂに設定する（ｓ６０）。
【００５５】
この例においては、互いに異なるゲインを設定した状態での所定ライン数分の画像データの加算処理、及び、基準値以上の画像データ数の計数処理が常に行われ、この結果に基づいて適正な増幅器１ａ，１ｂのゲインが設定される。したがって、増幅器１ａ，１ｂの初期状態が適正な状態に近いか否かに拘らず、常に一定の処理時間で適正なゲインを正確に設定することができる。
【００５６】
なお、ｓ５９におけるゲインの算出は、例えば、基準値以上の画像データの計数値が０のラインのうちで画像データの加算値が最大のラインに設定されていたゲインをその加算値に対応する増加率で増加させたゲインと、基準値以上の画像データの計数値が０でないラインのうちで画像データの加算値が最小のラインに設定されていたゲインをその計数値に対応する減少率で減少させたゲインと、の中間値を求めることにより行う。
【００５７】
また、複数ライン分の加算値、及び、基準値以上の画像データ数に基づいて算出したゲインを増幅器１ａ，１ｂに設定した状態で基準白色画像を所定ライン数だけ読み取り、読み取った所定ライン数の画像データについてヒストグラムを作成し、このヒストグラムに基づいて増幅器１ａ，１ｂのゲイン設定部１１ａ，１１ｂに対するゲインの設定値をさらに詳細に調整するようにしてもよい。
【００５８】
さらに、１ライン分の画像データの加算値を用いた処理に代えて、この加算値を１ラインに含まれる画素数によって除算した画像データの平均値を用いた処理を行うこともできる。
【００５９】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００６０】
（１）白色の各画素についての増幅後の画像信号を変換手段によってディジタル化した画像データを順次加算することにより、この加算結果から変換手段に入力すべき画像信号の増幅手段におけるゲインの適正値に対する誤差状態が明確になり、増幅手段に対して適正なゲインを正確かつ素早く設定することができる。
【００６１】
（２）白色の画素の画像信号を変換手段によってディジタル化した画像データのうち基準値以上の画像データ数を計数し、この計数結果に基づいて変換手段の前段に配置された増幅手段のゲインを調整することにより、基準値を変換手段から出力される画像データの最大値に近い値を設定すれば、画像データの加算結果に基づいて調整された増幅手段のゲインを、さらに正確に適正値に一致するように調整することができる。
【００６２】
（３）白色の画素についての画像データの加算結果に対応するゲイン調整値、又は、この加算結果及び基準値を超える画像データの計数結果に対応するゲイン調整値をテーブルを参照して決定し、このゲイン調整値によって増幅器のゲインを調整することにより、複雑な演算処理を伴うことなく容易に増幅手段に適正なゲインを設定することができるとともに、ゲイン調整値を予め実験によって求めておくことによってより精密にゲインを調整することができる。
【００６３】
（４）白色の画素についての画像データの加算結果、又は、この加算結果及び基準値を超える画像データの計数結果が適正な状態に安定した時点で増幅手段のゲイン調整を終了することにより、増幅手段のゲインが適正値になった後にゲイン調整が行われることがなく、適正値からのゲインの誤差状態に応じた最短時間でゲイン調整を完了させることができる。
【００６４】
（５）所定数の白色の画素についての画像信号を増幅した後の画像データの加算処理、又は、加算処理及び計数処理を、互いに異なる複数のゲインによって増幅した画像信号の各々について行い、複数の加算結果、又は、複数の加算結果及び複数の計数結果に基づいて増幅手段のゲインを調整することにより、初期状態におけるゲインの適正値からの誤差に拘らず、常に予め定めた一定回数の処理で増幅手段のゲインを適正に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施形態に係る画像処理装置における１ライン分の画像信号及び画像データの状態を示す図である。
【図３】上記第１の実施形態に係る画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第１の例を示すフローチャートである。
【図４】上記第１の実施形態に係る画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第２の例を示すフローチャートである。
【図５】この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】上記第２の実施形態に係る画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第１の例を示すフローチャートである。
【図７】上記第２の実施形態に係る画像処理装置を備えた画像形成装置におけるゲイン調整モード時の処理手順の第２の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ−増幅器（増幅手段）
２ａ，２ｂ−Ａ／Ｄ変換器（変換手段）
５，３５−変換テーブル（テーブル）
６ａ，６ｂ−加算器（加算手段）
７ａ，７ｂ−レジスタ（加算手段）
１０，３０−画像処理装置
２０−画像読取装置
３１ａ，３１ｂ−比較器（比較手段）
３２ａ，３２ｂ−カウンタ（計数手段）
１０１−ＣＰＵ（制御手段）
【図１】
2004112641.tif 000003
【図２】
2004112641.tif 000004
【図３】
2004112641.tif 000005
【図４】
2004112641.tif 000006
【図５】
2004112641.tif 000007
【図６】
2004112641.tif 000008
【図７】
2004112641.tif 000009