(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ画像データをデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段を少なくとも有する画像処理装置において、前記Ａ／Ｄ変換手段が、アナログ画像データを（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換する手段であり、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データを入力とし、該データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えたデジタル画像データの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え手段を設けたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像処理装置において、所定の基準値へ画像データを調整するためにゲインを調整する手段を備え、該ゲイン調整手段を前記データ入れ替え手段の後段に設けたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された画像処理装置において、前記データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された画像処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
イメージセンサと、イメージセンサの出力信号をアナログ処理しアナログ画像データを出力するアナログ処理手段と、該アナログ画像データをデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段を少なくとも有する画像読み取り装置において、前記Ａ／Ｄ変換手段が、アナログ画像データを（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換する手段であり、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データを入力とし、該データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えた該デジタルデータの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え手段を設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項６】
請求項５に記載された画像読み取り装置において、所定の基準値へ画像データを調整するためにゲインを調整する手段を備え、該ゲイン調整手段を前記データ入れ替え手段の後段に設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項７】
請求項６に記載された画像読み取り装置において、前記ゲイン調整手段が白レベル調整、地肌除去、シェーディング処理、の少なくとも一つを含むことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載された画像読み取り装置において、前記データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項９】
請求項８に記載された画像読み取り装置において、前記データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段が、原稿画像読み取り時にデータ入れ替え手段を作動させ、シェーディングデータ読み取り時に不作動とする制御動作を行うことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１０】
請求項５乃至９のいずれかに記載された画像読み取り装置と、該画像読み取り装置から出力される画像データに基づいて画像を形成する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
アナログ画像データのデジタル画像データへの変換処理工程を少なくとも有する画像処理方法において、前記Ａ／Ｄ変換工程が、アナログ画像データを（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換する工程であり、変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えたデジタル画像データの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え工程を設けたことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された画像処理方法において、前記変換処理工程の前にイメージセンサの出力信号をアナログ処理する工程を有したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載された画像処理方法において、所定の基準値への調整を画像データに施すためのゲイン調整工程を設け、該ゲイン調整工程を前記データ入れ替え工程の後に行うようにしたことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載された画像処理方法において、前記ゲイン調整工程を白レベル調整、地肌除去、シェーディング処理、の少なくとも一つを行うための工程としたことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれかに記載された画像処理方法において、前記データ入れ替え工程の作動／不作動を制御する工程を有し、該制御工程により原稿画像読み取り時にデータの入れ替えを行い、シェーディングデータ読み取り時にデータの入れ替えを行わないようにしたことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿から読み取った画像をデジタル処理し、デジタルデータをもとに画像を形成するデジタル複写機等に適用しうる画像データの処理に関し、より詳細には、Ａ／Ｄ変換に伴い生じ得る疑似輪郭の発生を抑制する処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在普及しているデジタル複写機においては、イメージセンサにより読みとった原稿の画像データをＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル変換を行い、変換したデジタルデータに対して、シェーディング処理等のデジタル処理を行い、処理されたデジタル画像データを作像に用いるために画像形成部に送り込んだり、或いは記憶手段に保存してその後の使用に供するようにする外、拡大・縮小、集約・分割画像処理等のデジタルデータならではの機能を実現している。
こうしたＡ／Ｄ変換を伴う画像処理装置において起きる問題に、画像データの量子化により起きる擬似輪郭等の発生がある。これは、画像を読み取るイメージセンサのアナログ出力値をＡ／Ｄ変換器により処理すると、変換後のデジタル画像データはＡ／Ｄ変換器の階調数に応じた離散値となり  画像データの濃度変化は最低でも１digitのステップでの変化となる。図９に、この様子が示されている。図９を参照すると、（Ａ）に示されるイメージセンサ出力のアナログ画像データをＡ／Ｄ変換すると、（Ｂ）に示されるように変換後のデジタル画像データは１digitのステップで変化する離散値をとる、即ち、連続量であるアナログデータが離散値であるデジタルデータの特定のレベルに集中してしまう。また、このデジタルデータに対してゲイン演算、丸め等のデジタル演算による補正を行っていくと、階調レベルが特定のレベルにさらに集中してしまう可能性がある。つまり、ゲイン演算での係数倍、デジタル演算での丸めを行うと、図９の（Ｃ）に示すように、画像データの濃度変化は、（１×α）digit以上のステップでの濃度変化となり、αが大きければそれだけ濃度変化のステップが大きくなってしまう。
これは、例えば、写真画像等において濃度変化が緩やかに変化するような画像データに対して影響が大きくなり、ゲイン演算後のデジタル画像データは、大きな幅で（１×α）digit以上の濃度変化ステップで階段状に変化をするものとなってしまい、擬似輪郭が発生してしまう可能性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、擬似輪郭の発生に対して、従来、デジタルデータへの変換時に特定のレベルに集中してしまったデータに対して、１bitの乱数発生器を設置し、データに乱数発生器からのノイズ成分を重畳させることにより、特定レベルへのデータの集中を防ぐことにより、その発生の抑制を図るものが提案されている。
しかしながら、従来提案された上記の方式は、ノイズを発生させるために１bitの乱数発生器を特別に設置し、回路を大規模化、複雑化させ、コスト増を招いている。
本発明は、アナログ画像データをＡ／Ｄ変換する際に起きる擬似輪郭の発生を抑制するために講じられた従来技術における上記した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、回路の大規模化及び複雑化を招くことのない簡単な手段を用いて、擬似輪郭の発生を抑制することを可能とした画像処理装置、画像読み取り装置（スキャナ等）、画像形成装置（複写機、ファクシミリ等）、並びに回路の大規模化及び複雑化を招くことのない簡単な方法で擬似輪郭の発生を抑制することを可能とした画像処理方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、アナログ画像データをデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段を少なくとも有する画像処理装置において、前記Ａ／Ｄ変換手段が、アナログ画像データを（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換する手段であり、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データを入力とし、該データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えたデジタル画像データの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え手段を設けたことを特徴とする画像処理装置である。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載された画像処理装置において、所定の基準値へ画像データを調整するためにゲインを調整する手段を備え、該ゲイン調整手段を前記データ入れ替え手段の後段に設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された画像処理装置において、前記データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載された画像処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項５の発明は、イメージセンサと、イメージセンサの出力信号をアナログ処理しアナログ画像データを出力するアナログ処理手段と、該アナログ画像データをデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段を少なくとも有する画像読み取り装置において、前記Ａ／Ｄ変換手段が、アナログ画像データを（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換する手段であり、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データを入力とし、該データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えた該デジタルデータの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え手段を設けたことを特徴とする画像読み取り装置である。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項５に記載された画像読み取り装置において、所定の基準値へ画像データを調整するためにゲインを調整する手段を備え、該ゲイン調整手段を前記データ入れ替え手段の後段に設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項６に記載された画像読み取り装置において、前記ゲイン調整手段が白レベル調整、地肌除去、シェーディング処理、の少なくとも一つを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項８の発明は、請求項５乃至７のいずれかに記載された画像読み取り装置において、前記データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項９の発明は、請求項８に記載された画像読み取り装置において、前記データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段が、原稿画像読み取り時にデータ入れ替え手段を作動させ、シェーディングデータ読み取り時に不作動とする制御動作を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１０の発明は、請求項５乃至９のいずれかに記載された画像読み取り装置と、該画像読み取り装置から出力される画像データに基づいて画像を形成する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
請求項１１の発明は、アナログ画像データのデジタル画像データへの変換処理工程を少なくとも有する画像処理方法において、前記Ａ／Ｄ変換工程が、アナログ画像データを（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換する工程であり、変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えたデジタル画像データの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え工程を設けたことを特徴とする画像処理方法である。
【００１５】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載された画像処理方法において、前記変換処理工程の前にイメージセンサの出力信号をアナログ処理する工程を有したことを特徴とする方法である。
【００１６】
請求項１３の発明は、請求項１１又は１２に記載された画像処理方法において、所定の基準値への調整を画像データに施すためのゲイン調整工程を設け、該ゲイン調整工程を前記データ入れ替え工程の後に行うようにしたことを特徴とする方法である。
【００１７】
請求項１４の発明は、請求項１３に記載された画像処理方法において、前記ゲイン調整工程を白レベル調整、地肌除去、シェーディング処理、の少なくとも一つを行うための工程としたことを特徴とする方法である。
【００１８】
請求項１５の発明は、請求項１２乃至１４のいずれかに記載された画像処理方法において、前記データ入れ替え工程の作動／不作動を制御する工程を有し、該制御工程により原稿画像読み取り時にデータの入れ替えを行い、シェーディングデータ読み取り時にデータの入れ替えを行わないようにしたことを特徴とする方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明を添付する図面とともに示す以下の実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は、画像処理装置、画像読み取り装置を備えた画像形成装置としてのＤＰＰＣ（Digital Plane Paper Copy-machine、所謂、デジタル複写機）への適用例を示すものである。
図１は、本発明の実施例に係わるＤＰＰＣの全体構成を概略図として示す。
本実施例のＤＰＰＣの構成を図１を参照して説明すると、ＤＰＰＣ１の装置本体２には、画像読み取り手段であるスキャナ部３と画像印刷手段であるプリンタ部４とを備え、スキャナ部３に原稿搬送機構であるＡＤＦ（Automatic  Document  Feeder)ユニット５を連結する。
スキャナ部３は原稿が載置されるコンタクトガラス６を有しており、コンタクトガラス６を挟んで原稿面と対向する位置に、光路を直角に偏向する第一走行ミラー８を設け、前記第一走行ミラー８からの反射光路を反転させる第二走行ミラー９を設ける。さらに第二走行ミラー９からの反射光路上に、結像レンズを介して画像データを光電変換するイメージセンサとしてのＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）センサ１０が設置されている。また、スキャナ部３では、原稿以外に基準白板（図示せず）の読み取りを行う。読み取った基準白板データは、読み取り画像データの白レベル調整やシェーディングデータの生成を行うために用いられる。
【００２０】
ＣＣＤセンサ１０において読み取られた画像データは画像データの処理手段である制御部７に入力され、制御部７は入力された画像データにＡ／Ｄ変換等のデジタル処理を施し、レーザ光出力装置(画像データによりレーザダイオード：ＬＤ等の光出力を変調する）、ポリゴンミラーを備えた光書き込み部１４へ出力する。
プリンタ部４は感光ドラム１１を有しており、この感光ドラム１１の外周上にトナークリーナ１２、帯電器１３、現像器１５、転写器１６を順次ドラム面に対向配置する。
プリンタ部４に設けた感光ドラム１１は帯電器１３により帯電され、帯電された感光ドラム１１に書き込み部１４から画像情報を担うレーザ光が照射され、感光ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。
現像器１５にはトナーが収納されており、静電潜像が形成された感光ドラム１１表面にトナーを付着させ、静電潜像をトナー像として顕在化させる。
給紙部は大容量の用紙カセット１９、異なるサイズの少容量の用紙を入れるカセット１７の二種類のカセットからそれぞれ排紙トレー１８まで印刷用紙を順次搬送する用紙搬送機構を設け、その用紙搬送路２０は感光ドラム１１と転写器１６との間隙と定着器２１の内部とに連通している。
転写器１６において、用紙搬送機構により搬送された印刷用紙に対し、感光ドラム１１に形成されたトナー像を転写させる。
トナー像が転写された印刷用紙は、前記用紙搬送機構によって定着器２１に搬送し、トナー像を印刷用紙に定着し、画像データが印刷された印刷用紙を排紙トレー１８に排紙する。
また、装置本体２の上面には操作パネル（図示せず）が設けられており、操作パネルは各種データを表示する機能と各種データが入力操作される機能とを有したものである。
【００２１】
ここで、上記したＤＰＰＣ（図１）の制御部７の画像データ処理部において読み取り画像データに施される補正処理を中心にその回路構成と動作を説明する。
図２は、制御部７の読み取り画像データ処理に関わる処理回路部の概要をブロック図にて示す。ここには、ＣＣＤイメージセンサ１０で読み取ったアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換し、変換後のデジタルデータにデジタル補正処理を施すまでの画像処理部分が示されている。
本発明は、アナログ画像データをデジタルデータへ変換する際に起きる擬似輪郭の発生（［従来の技術］の項、参照）を抑制することを課題とするものである。
この課題に対して、デジタルデータへ変換した後の画像データに対し、ノイズ成分を重畳することにより、特定レベルのデジタルデータへの集中を防ぎ擬似輪郭の発生を抑制する。本発明では、ノイズ成分を重畳する場合に、従来のような１bitの乱数発生器を特別に設置するという方法を採らないで、画像データのＬＳＢに含まれる原稿照明光のちらつき等による高周波のランダムノイズを利用することにより、この課題を解決しようとするものである。
このために、本実施例ではアナログ画像データを（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換する手段と、変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えた該デジタルデータの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え手段を備えるもので、これにより（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データのＬＳＢのデータに含まれてくる高周波のランダムノイズをデータ入れ替え手段から出力される画像データの最下位のデータとし、擬似輪郭の発生の抑制を図るものである。
【００２２】
図２に示される実施例の回路を参照すると、原稿からＣＣＤイメージセンサ１０にて読み取ったアナログ画像信号を、先ず固定ゲインアンプ３１ｅ，３１ｏにより増幅する。なお、ここでは、ＣＣＤの出力を偶数(even）画素と奇数(odd）画素の２信号系統としているが、１系統でも良いし、４系統としても良い。複数系統に適用する場合には、各系統毎に後段の処理を適用することが望ましい。
固定ゲインアンプ３１ｅ，３１ｏにより増幅したアナログ信号をＡ／Ｄ変換器（Ａ／ＤＣ）３２ｅ，３２ｏによりデジタルデータへ変換するが、ここでは、上述のように、デジタル補正して最終的に出力するデータを（Ｎ）bitとするときに、（Ｎ＋ｎ）bit階調のデジタルデータへＡ／Ｄ変換を行う。
アナログ画像信号をデジタル変換し、出力されるデジタル画像データは、デジタル信号補正部３３に入力され、各種の補正が施される。ここでは、オフセット除去処理部３４で黒レベル調整処理を行った後に、ノイズ重畳のためのデータラインの入れ替えを行うノイズ重畳処理部３５に入力されデータの入れ替えが行われる。
その後、データの入れ替えをして（Ｎ）bit階調のデータとして出力される画像データは、メモリ３６を経由するか、或いは直接、ゲイン調整、地肌除去、シェーディングの各処理を行う処理部３７に入力され、処理を行った後、後段の画像処理部分へ出力される。
【００２３】
次に、図２に示したデジタル信号補正部３３における画像データの処理について、順を追って詳細に説明する。
「オフセット除去処理部３４における黒レベル調整処理」
Ａ／Ｄ変換器３２ｅ，３２ｏにより（Ｎ＋ｎ）bit階調のデジタルデータに変換された画像信号の主走査１ライン中の無効画素領域にあるＯＰＢ（OPtical  Black）領域のデータから黒レベルを検出する。この検出は前述のＯＰＢ部の数画素分の平均値を計算し、これを画像データの黒レベルとする。
Black  ＝  (Σdata_opt)/N_opt  ・・・式（１）
Black：画像データの黒レベル
data_opt：ＯＰＢ領域の画像データ
N_opt：計算に用いるＯＰＢ領域の画素数
上記式（１）により求めた黒レベルを各画像データから減算処理を行うことで黒レベル調整をおこなう。
Data_b(n)  ＝  Data_in(n)−Black  ・・・式（２）
Data_b（n）：黒レベル調整後のデータ
Data_in(n)：Ａ／Ｄ変換器出力データ
【００２４】
「ノイズ重畳処理部３５におけるデータラインの入れ替え処理」
図３にデータラインの入れ替え回路を例示する。
イネーブル機能付きバッファＩＣ（４素子／１回路）（１），（２），（３）を３つ用いてデータラインの入れ替え回路を構成する。これらのバッファＩＣのイネーブル端子にHighレベルの信号を入力すると回路の出力がHighインピーダンス状態となりバッファ動作を行わない。また、イネーブル端子にLowレベルの信号を入力すると回路は通常のバッファ動作を行う。
黒レベル調整後の（Ｎ＋ｎ）bit階調のデジタル画像データをこの例では８bitとして、上位４bitをバッファＩＣ（１）４１に入力し、下位４bitをバッファＩＣ（２）４２、バッファＩＣ（３）４３、にそれぞれ入力してデータの入れ替えモードと通常モードの動作を行うようにしている。
通常モードでは、バッファＩＣ（２）４２のバッファ動作により、入力された下位４bitの中の上位２bitを出力させ、データの入れ替えモードでは、バッファＩＣ（３）４３のバッファ動作により、入力された下位４bitの中のＬＳＢを入れ替えて出力させる。そのために、データラインの入力をバッファＩＣ（２）４２を通常の組み合わせとしたのに対し、バッファＩＣ（３）４３への入力をＬＳＢの入れ替えを行う。これを図３の例で説明すると、図示のようにバッファＩＣとして４素子ごとにイネーブル機能がある回路をもつＩＣを用いて、８bit階調データのデジタルデータの上位から６bit目（Data2)とＬＳＢ（Data0）との入れ替えを行い、６bit階調のデータ（Data7、Data6、Data5、Data4、Data3’、Data2’）を出力させる。この場合に、８bit階調データの上位４bit分をバッファＩＣ（１）４１、８bit階調データの下位から４bitを入れ替えずにバッファするバッファＩＣ（２）４２、８bit階調データの上位から５bit目（Data2)と８bit階調データのＬＳＢ（Data0）とを入れ替えてバッファするバッファＩＣ（３）４３の構成とし、バッファＩＣ（２）４２、バッファＩＣ（３）４３でのイネーブル端子へ制御信号を用いることで、データの入れ替えを行うか否か、即ち通常／入れ替え動作の選択を可能とする。なお、バッファＩＣ（２）４２、バッファＩＣ（３）４３のいずれかを選択して動作させるので、一方のイネーブル端子への制御信号入力を反転させるインバータ４４を設ける。
【００２５】
図４は、上記したデータライン入れ替え回路（図３）の動作を制御する制御信号生成回路の１例を示す。
本実施例では、制御信号として、画像読み取り信号区間を示すゲート信号：XSSCANと入れ替え機能のON／OFF信号として外部から入力されるスイッチ信号：Change_en信号を用いることで、タイミング制御信号を生成するためのゲートアレイを必要とせずに、簡単な回路構成により設定した入れ替え機能を動作させるモードにおいてその動作の制御を可能とする。
図４の回路では、Change_en信号と画像読み取り区間のゲート信号：XSSCANをＮＯＲ回路４５へ入力しその出力を制御信号として用い、バッファＩＣ（２）４２、バッファＩＣ（３）４３のイネーブル端子へ入力することで簡単な回路構成でデータラインの入れ替え機能とそのタイミング制御機能とを実現する。なお、いずれかのバッファＩＣを選択して動作させるので、一方のイネーブル端子への制御信号入力を反転させるインバータ４４を設ける。
【００２６】
上記した制御信号生成回路（図４）によりデータライン入れ替え回路の動作を制御する場合に、入れ替え機能のON/OFFは入力制御信号Change_en及びXSSCANの状態により下記［表１］のような動作状態をとる。なお、表中に示される、XSSCANはアサート時（画像領域時）にLow、ネゲート時にHighとなり、Change_enは外部からのスイッチ等で設定され、ここでは入れ替え機能の設定時にLowとなる。［表１］に示されるように、外部スイッチにより擬似輪郭を抑制するモードが設定され（Change_en＝Low）、即ち画像領域をスキャンしている期間（状態１）のみに、入れ替え機能がＯＮとなることが分かる。
【００２７】
【表１】
0003938283.tif 000002
【００２８】
データライン入れ替え回路の動作を制御する上記した制御信号生成回路による動作を以下に示す。
上記したように、データライン入れ替え回路は、Ａ／Ｄ変換により起きる擬似輪郭の発生の抑制を図るので、原稿画像データに対して有効に働くことになるが、ゲイン調整やシェーディング補正等の各種の調整を行うために読み取られるデータに対しては、画像データへノイズを重畳する必要がなく、読み取ったデータを加工せずにそのまま用いる方が良い。
従って、データライン入れ替え回路を動作させる場合を原稿画像データのみに限るようにして、原稿画像以外の基準白板を読み取る場合に入れ替え動作をさせずに、通常の動作を行うようにする。
図５及び図６は、制御信号生成回路の制御動作を説明するタイミングチャートであり、図５は擬似輪郭を抑制するモードONにおける動作を示し、図６は、同モードOFFにおける動作を示す。
擬似輪郭を抑制するモードONの場合、図５に示されるように、外部からのスイッチ等の設定で、Change_enがLowになる。XSSCANは、スキャナ部３が原稿領域外に配置された基準白板を読み取るときにHighに、また原稿を読み取るときにLowなる。したがって、ＮＯＲ回路４５の出力は、スキャナ部３が基準白板を読み取っているときはLowに、原稿を読み取るときはHighになる。よって、データライン入れ替え回路（図３）は、バッファＩＣ（２）４２のイネーブル信号がLow、バッファＩＣ（３）４３のイネーブル信号がHighとなり、バッファＩＣ（３）４３はHighインピーダンス状態となり、バッファ動作を行なわず、バッファＩＣ（２）４２がバッファ動作を行い、このときは通常モードで動作する。また原稿を読み取るときには、各バッファＩＣのイネーブル信号が通常モード時のイネーブル信号のLow、Highをそれぞれ逆にするので、通常モードからデータの入れ替えモードの動作に変わる。
他方、擬似輪郭を抑制するモードOFF場合、図６に示されるように、外部からのスイッチ等の設定で、Change_enがHighになるので、XSSCANのいかんに係わらず、ＮＯＲ回路４５の出力は常にLowであるから、バッファＩＣ（２）４２のイネーブル端子には常にLowレベルの信号が入力され、バッファＩＣ（３）４３のイネーブル端子には常にHighレベルの信号が入力される。その結果、バッファＩＣ（３）４３はHighインピーダンス状態となり、バッファ動作を行なわず、バッファＩＣ（２）４２がバッファ動作を行う。したがって、通常モードで動作する。
このように、ゲイン調整やシェーディング補正を行うために、基準白板を読み取る場合には、［表１］の状態２，３，４のいずれかの状態をつくり、ノイズ重畳機能であるデータラインの入れ替え機能を働かせる必要がないので、入れ替えを行わずに、画像データ読み取り時にのみノイズ重畳機能であるデータラインの入れ替えを行うことを可能とする。
【００２９】
「ゲイン調整、地肌除去、シェーディング処理部３７における各処理」
上記した動作を行った後にノイズ重畳処理部３５から出力される画像データを用いてゲイン調整、地肌除去、シェーディングデータ生成およびシェーディング処理を行う。
基準白板読み取り時には、ノイズを重畳していないデータをメモリ部３６に保存する。保存したデータに関して着目画素およびその周囲のｍ×ｍのエリアのデータを用いて、平均化処理を行う。
図５はラインメモリを利用して読み取り画像データを操作することにより行われる基準白板読み取りデータの平均化処理を説明するための概念図である。
図５を参照して、以下に平均化処理操作に関し説明すると、まず、基準白板データが保存されているメモリの２ライン目の２画素目（図５に“処理中心着目画素ｉ”として示す）に着目し、その画素からｍ×ｍエリアでの平均化処理を行い処理後のデータを後段のシェーディングデータ生成ブロック（図６参照）へ転送していく。ただし、基準白板データの平均化処理では、１画素目と最終画素、１ライン目、最終ラインのデータに関しては処理を行わずに１画素目は２画素目と同一のデータ、最終画素は最終画素−１番目と同一のデータを用いる。
次に、シェーディングデータを生成する。
図６は、上記で得たエリアでの基準白板データの平均化処理後のデータを操作することにより行われるシェーディングデータ等の生成過程を説明するための概念図である。同図にしめすように、エリアでの基準白板データの平均化処理後のデータが保存されているメモリの複数ラインの平均化した白板データを今度は副走査方向に各画素毎に平均化処理を行い、画素毎のシェーディングデータを生成し、また画素毎のシェーディングデータに基づいてピーク値を検出する。
【００３０】
基準白板読み取り時に行う基準白板データの平均化処理及びシェーディングデータ生成処理の詳細を以下に説明する。
基準白板データの平均化処理は、処理中心着目画素ｉに対して３画素×３画素エリアとして、周囲画素のデータを用いた場合、次式により表せる。
【００３１】
【数１】
0003938283.tif 000003
【００３２】
上記式（３）において、data_av (i）が平均化処理を行った後の画像データ、data_mem(i,j)が基準白板データを保存しているメモリでのデジタル画像データ、w(k,l)がノイズ除去のための重み、Kは係数である。
重みw(k,l)は、ノイズ除去の平均化処理の一つとして単純平均化処理を行う場合、次の行列（１）の重み行列を用いる。この時、K=1/9となる。
【００３３】
【数２】
0003938283.tif 000004
【００３４】
行列（１）の場合、画像のエッジ部分の情報も損なわれるため、各画素に重み付けを行いエッジ部分の情報の損失を少なくする局所平均加重平均処理を行う場合、次の行列（２）の重み行列を用いる。この時、K=1となる。
【００３５】
【数３】
0003938283.tif 000005
【００３６】
このようにノイズ除去のための重み行列と係数を変更することでノイズ除去の特性を変更することが可能となる。
【００３７】
上記のように平均化処理を行った基準白板データを基にして、シェーディングデータを作成するために副走査方向に平均化処理を行いシェーディングデータ：data_sh(i)を次式により生成する。
data_sh(i)＝Σdata_av (i）／N_sh・・・式（４）
N_sh：シェーディングデータ生成に用いたライン数
生成したシェーディングデータdata_sh(i)を用いてゲイン調整およびシェーディング処理を行う。
ゲイン調整値は、生成したシェーディングデータdata_sh(i)からピーク値：Data_Pを検出し、検出したピーク値Data_Pと予め定められた所定値を持つ出力白レベル目標値とからゲイン調整でのゲイン値：GAINを次式により決定する。
GAIN＝（目標白レベル）／Data_P・・・式（５）
決定したゲイン値GAINとシェーディングデータdata_sh(i)とからノイズ入れ替え機能によりノイズを重畳したデータにたいしてゲイン調整とシェーディング処理を行う。
【００３８】
ゲイン調整とシェーディング処理は、上述の通りの順序で処理がなされてきたので、式（２）に示される黒レベル調整後の画像データ：Data_b(i)に対してノイズ重畳を行ったデータData_n(i)に対して次式に従う処理を行い、次段の画像処理部へデータData_out(i)として次式により出力されることになる。
Data_out(i)  ＝  Data_ｎ(i)×GAIN×｛Data_P/Data_sh(i)｝・・・式（６）
上記のように、ゲイン調整処理部とシェーディング処理部をノイズ重畳処理部３５の後段に設けたことにより、ノイズ重畳処理部３５によりノイズが重畳されて画像データの疑似輪郭の発生を抑制したデータに対してゲイン調整およびシェーディング処理を行うことになるので、抑制処理をしないデータに対してゲイン調整およびシェーディング処理を行うと、疑似輪郭の発生を助長することがある従来の問題点（［従来の技術］の項、参照）を解決することが可能となる。
【００３９】
上記では、地肌除去処理を行わない場合の画像データData_out(i)を出力するまでの処理を示したが、次に、地肌除去処理を行う場合の処理を以下に説明する。
地肌除去処理を行う場合は、上記したData_out(i)を出力するまでの処理を行って式（６）により得たデータを基準白板読取データを保存する際に使用したメモリ部３６に保存する。一方、地肌を読み取ることが可能な原稿部分について、シェーディングデータ生成及びゲイン調整時に行った上記の処理と同様に読み取り画像データのエリアでの平均化処理、副走査方向の平均化処理、ピーク検出処理を行い、地肌レベルのピーク値を検出する（図５、図６参照）。検出した地肌ピーク値Data_P_AEと予め定められた所定値を持つ地肌除去処理時の出力目標値をもとに求められる地肌除去係数値：地肌除去目標出力値/Data_P_AEを用いると地肌除去を行うことができる。地肌除去後のデータData_out'(i)は次式により出力されることになる。
Data_out'(i)  ＝  Data_n(i)×GAIN×｛Data_P／Data_sh(i)｝×｛地肌除去目標出力値／Data_P_AE｝・・・式（７）
上記のようにして次段の画像処理部へ出力される地肌除去後のデータData_out'(i)は、地肌除去を行わない先の例と同様に、式（７）に示すように、もとの読取データに対し何らかの係数を乗じていく形となっている。このためにＡ／Ｄ変換時に生じたアナログデータとの差が広がり、Ａ／Ｄ変換時に生じた擬似輪郭を強調する可能性があるが、本実施例では、Ａ／Ｄ変換後のデータに対し、ノイズ成分を重畳し擬似輪郭の発生を抑制し、地肌除去の係数を乗じる処理をノイズ重畳処理の後段で行うようにしたので、疑似輪郭の発生を助長することがない。
【００４０】
【発明の効果】
（１）  請求項１の発明に対応する効果
Ａ／Ｄ変換手段により変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データを入力とし、該データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータを高周波ノイズ成分を含むＬＳＢのデータに入れ替えたデジタル画像データの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え手段を設けたことにより、Ａ／Ｄ変換の過程で起こりうる疑似輪郭の発生を簡単に抑制することができ、高画質の画像データの提供を可能にし、回路の大規模化及び複雑化を招くことのない回路設計を可能とする。
（２）  請求項２の発明に対応する効果
上記（１）の効果に加え、データに対し係数を乗じていく形をとるためにＡ／Ｄ変換時に生じた擬似輪郭を強調する可能性があるゲイン調整手段をデータ入れ替え手段の後段に設けるようにしたことにより、疑似輪郭の発生を助長することがなく、所期の抑制効果を発揮することが可能となる。
（３）  請求項３の発明に対応する効果
上記（１）、（２）の効果に加え、データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段を備えたことにより、データの入れ替えの必要がないデータにも対応でき、装置のパフォーマンスを向上させることが可能となる。
（４）  請求項４の発明に対応する効果
請求項１〜３記載の画像処理装置を備えた画像形成装置おいて上記（１）〜（３）の効果を実現することにより、画像形成装置の性能を向上させることが可能となる。
【００４１】
（５）  請求項５の発明に対応する効果
イメージセンサ出力信号のアナログ処理手段から出力されるアナログ画像データをＡ／Ｄ変換手段により（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データに変換し、該デジタル画像データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータを高周波ノイズ成分を含むＬＳＢのデータに入れ替えたデジタル画像データの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え手段を設けたことにより、Ａ／Ｄ変換の過程で起こりうる疑似輪郭の発生を簡単に抑制することができ、イメージセンサで読み取った画像データを高画質のデジタルデータとして提供することを可能にし、回路の大規模化及び複雑化を招くことのない回路設計を可能とする。
（６）  請求項６，７の発明に対応する効果
上記（５）の効果に加え、データに対し係数を乗じていく形をとるためにＡ／Ｄ変換時に生じた擬似輪郭を強調する可能性がある、白レベル調整、地肌除去、シェーディング処理といった処理を含むゲイン調整処理をデータ入れ替え処理の後に行うようにしたことにより、疑似輪郭の発生を助長することがなく、所期の抑制効果を発揮することが可能となる。
（７）  請求項８の発明に対応する効果
上記（５）、（６）の効果に加え、データ入れ替え手段の作動／不作動を制御する手段を備えたことにより、データの入れ替えの必要がないデータの読み取りにも対応でき、装置のパフォーマンスを向上させることが可能となる。
（８）  請求項９の発明に対応する効果
上記（７）の効果に加え、原稿画像読み取り時にデータ入れ替え手段を作動させ、シェーディングデータ読み取り時に不作動とする制御動作を行う手段を備えたことにより、それぞれの読み取りに最適なモードで読み取りデータの処理が可能となり、装置のパフォーマンスを向上させることができる。
（９）  請求項１０の発明に対応する効果
請求項５〜９記載の画像読み取り装置を備えた複写機、ファクシミリ等の画像形成装置おいて上記（５）〜（８）の効果を実現することにより、該画像形成装置の性能を向上させることが可能となる。
【００４２】
（１０）  請求項１１の発明に対応する効果
Ａ／Ｄ変換処理により変換された（Ｎ＋ｎ）ビット階調のデジタル画像データを入力とし、該データのＭＳＢから（Ｎ）ビット目のデータをＬＳＢのデータに入れ替えたデジタル画像データの上位（Ｎ）ビットを出力するデータ入れ替え処理を行うことにより、Ａ／Ｄ変換の過程で起こりうる疑似輪郭の発生を簡単かつ低コストに抑制することができ、高画質の画像データを提供することが可能となる。
（１１）  請求項１２の発明に対応する効果
イメージセンサ出力信号をアナログ処理し、出力されるアナログ画像データをＡ／Ｄ変換する処理の過程で上記（１０）の効果を実現することにより、イメージセンサで読み取った画像データを高画質のデジタルデータとして出力することが可能となる。
（１２）  請求項１３，１４の発明に対応する効果
上記（１０）、（１１）の効果に加え、データに対し係数を乗じていく形をとるためにＡ／Ｄ変換時に生じた擬似輪郭を強調する可能性がある、白レベル調整、地肌除去、シェーディング処理といった処理を含むゲイン調整処理をデータ入れ替え処理の後に行うようにしたことにより、疑似輪郭の発生を助長することがなく、所期の抑制効果を発揮することが可能となる。
（１３）  請求項１５の発明に対応する効果
上記（１１）、（１２）の効果に加え、原稿画像読み取り時にデータの入れ替えを行い、シェーディングデータ読み取り時にデータの入れ替えを行わないように動作を制御することにより、それぞれの読み取りに最適なモードで読み取りデータの処理が可能となり、イメージセンサで読み取った画像データをデジタル出力する処理のパフォーマンスを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例に係わるＤＰＰＣの全体構成を概略図として示す。
【図２】  ＤＰＰＣの制御部における読み取り画像データ処理に関わる回路部の概要をブロック図にて示す。
【図３】  読み取り画像データ処理回路（図２）におけるデータライン入れ替え回路を示す。
【図４】  データライン入れ替え回路（図３）の動作を制御する制御信号生成回路の１例を示す。
【図５】  擬似輪郭を抑制するモードONにおける制御信号生成回路の制御動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】  擬似輪郭を抑制するモードOFFおける制御信号生成回路の制御動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】  基準白板読み取りデータの平均化処理を説明するための概念図である。
【図８】  基準白板平均化データからシェーディングデータ等を生成する過程を説明するための概念図である。
【図９】  アナログ画像信号の量子化により起きる擬似輪郭の発生原理を説明する図である。
【符号の説明】
１…ＤＰＰＣ（デジタル複写機）、  ３…スキャナ部、
５…ＡＤＦ（Automatic  Document  Feeder)ユニット、
４…プリンタ部、                ６…コンタクトガラス、
７…制御部、                  １０…ＣＣＤイメージセンサ、
１１…感光ドラム、              １４…光書き込み部、
３２ｅ，３２ｏ…Ａ／Ｄ変換器、  ３３…デジタル信号補正部、
３４…オフセット除去処理部、    ３５…ノイズ重畳処理部、
３７…ゲイン調整処理、地肌除去処理、シェーディング処理部、
４１…バッファＩＣ（１）、      ４２…バッファＩＣ（２）、
４３…バッファＩＣ（３）、      ４４…インバータ、
４５…ＮＯＲ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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