(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像を読取って入力された画像情報に対し階調補正処理を行なうものにおいて、
前記入力された画像情報から濃度ヒストグラムを作成し、
この作成した濃度ヒストグラムにおいて、濃度分布がピークとなる白側と黒側の２箇所の位置を検出し、
この検出された白側のピーク位置信号と前記濃度ヒストグラムとから当該原稿の白幅部分を判定し、
前記濃度ヒストグラムと白側のピーク位置信号と黒側のピーク位置信号とから当該原稿内の文字頻度を判定し、
前記濃度ヒストグラムと白側のピーク位置信号とから当該原稿内の白下地量を判定し、
前記白幅部分の判定結果、前記文字頻度の判定結果、前記白下地量の判定結果から入力された画像情報の種類を判別し、
前記検出した白側と黒側のピーク位置信号と前記濃度ヒストグラムを用いて、階調補正を行なうための基準値を算出し、
この算出された基準値と前記画像情報の種類の判別結果信号とから基準値の選択処理を行い、
この選択処理された基準値の変化量を制御し、
この変化量が制御された基準値に対して誤判定の抑制処理を行い、
この誤判定の抑制処理が行われた基準値を用いて前記入力された画像情報の階調を補正する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、たとえば、スキャナにより原稿の画像を読取って画像情報を入力し、この入力された画像情報に対し階調補正など、所定の画像処理を行なった後、その画像情報を電子写真方式のレーザプリンタにより用紙上に出力する画像処理方法、および、この画像処理方法を用いたデジタル複写機などの画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、イメージ情報を扱うデジタル複写機などの画像処理装置においては、スキャナなどの読取手段によって原稿から読取られ、デジタル化された画像情報は、多値化され、目的に沿って加工され、レーザプリンタなどの出力手段から出力される。このとき、スキャナによって読取られた画像情報に原稿の下地部分があったり、文字が薄かったりした場合、濃度調整ボタンで濃度を調整しなくとも、自動的に原稿にあった濃度に調整する濃度調整機能が搭載されている。
【０００３】
最近、この濃度調整機能として、入力された画像情報から濃度ヒストグラムを作成し、この作成した濃度ヒストグラムの特徴量から、入力された原稿の種類（入力された画像情報の種類）を判別し、この判別結果に応じて入力された画像情報の階調を補正する方法が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
原稿の特徴量を用いて自動的に画像濃度を調整するために重要な点は、原稿の種類（画像情報の種類）を正確に判別することである。しかし、原稿といっても、文字原稿（文字画像）、写真原稿（写真画像）などと簡単に判別できない原稿、たとえば、文字と写真とが混在する原稿であるとか、下地の異なる部分が混在する原稿、薄い文字と濃い文字とが混在する原稿など、一律のデータでのみで処理が行えない、つまり、簡単に判別できない原稿が多数存在する。
【０００５】
特に、たとえば、図２３（ａ）に示すように、周囲に白に近い濃さを持つ白帯部分Ｗ１を有し、かつ、その中に背景Ｗ２を持つ文字や、それよりも濃い色の背景Ｂを持つ写真原稿Ｄは、雑誌などによくあるケースである。なお、図２３（ａ）において、Ｐ１は文字画像、Ｐ２は文字以外の画像である。
【０００６】
しかし、このような原稿に対してはうまく判別できずに、再現の必要がある部分の濃度まで除去してしまう場合がしばしば生じていた。たとえば、図２３（ａ）の原稿Ｄを読取って得た画像情報に対し上記方法で画像濃度を調整した後、レーザプリンタでハードコピーとして出力した場合、図２３（ｂ）に示すような出力画像となり、この画像例からも明らかなように、図２３（ａ）の原稿Ｄにおける下地部分Ｂが再現されずに消えていることがわかる。
【０００７】
そこで、本発明は、入力された画像情報の種類を高精度に判別して、入力された画像情報の階調をリアルタイムかつ自動的に補正可能となる画像処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理方法は、原稿の画像を読取って入力された画像情報に対し階調補正処理を行なうものにおいて、前記入力された画像情報から濃度ヒストグラムを作成し、この作成した濃度ヒストグラムにおいて、濃度分布がピークとなる白側と黒側の２箇所の位置を検出し、この検出された白側のピーク位置信号と前記濃度ヒストグラムとから当該原稿の白幅部分を判定し、前記濃度ヒストグラムと白側のピーク位置信号と黒側のピーク位置信号とから当該原稿内の文字頻度を判定し、前記濃度ヒストグラムと白側のピーク位置信号とから当該原稿内の白下地量を判定し、前記白幅部分の判定結果、前記文字頻度の判定結果、前記白下地量の判定結果から入力された画像情報の種類を判別し、前記検出した白側と黒側のピーク位置信号と前記濃度ヒストグラムを用いて、階調補正を行なうための基準値を算出し、この算出された基準値と前記画像情報の種類の判別結果信号とから基準値の選択処理を行い、この選択処理された基準値の変化量を制御し、この変化量が制御された基準値に対して誤判定の抑制処理を行い、この誤判定の抑制処理が行われた基準値を用いて前記入力された画像情報の階調を補正することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、入力された画像情報から濃度ヒストグラムを作成し、この作成した濃度ヒストグラムにおいて、原稿の下地部分の分布と、その下地部分の範囲内で最大の頻度を持つ画像濃度値とから、上記入力された画像情報の種類を判別し、この判別結果に応じて上記入力された画像情報の階調を補正することにより、入力された画像情報の種類を高精度に判別して、入力された画像情報の階調をリアルタイムかつ自動的に補正可能となる。
【００２４】
また、本発明によれば、入力された画像情報から濃度ヒストグラムを作成し、この作成した濃度ヒストグラムの特徴から、上記入力された画像情報の種類を判別するとともに、上記作成した濃度ヒストグラムにおいて、原稿の下地部分の分布と、その下地部分の範囲内で最大の頻度を持つ画像濃度値とから、上記入力された画像情報の種類を判別し、これら両判別結果の組合わせにより上記入力された画像情報の種類を最終的に判別し、この判別結果に応じて上記入力された画像情報の階調を補正することにより、入力された画像情報の種類をより高精度に判別して、入力された画像情報の階調をリアルタイムかつ自動的に補正可能となる。
【００２５】
【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。
【００２６】
図１は、本実施の形態に係る画像処理装置の一例としてのデジタル複写機の内部構成を示すものである。このデジタル複写機は、たとえば、複写機、ファクシミリ、プリンタの３機能を有する複合形の複写機である。
【００２７】
図１において、１０は装置本体で、この装置本体１０内には、入力手段および読取手段としてのスキャナ部４、および、出力手段および画像形成手段としてのプリンタ部６が設けられている。
【００２８】
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が設けられている。また、装置本体１０の上面には、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（以下、ＡＤＦと略称する）が配設されている。このＡＤＦ７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えとしても機能する。
【００２９】
ＡＤＦ７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。
【００３０】
ＡＤＦ７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ＡＤＦ７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、フラッパ２２を切換えることにより、搬送ベルト１８によって搬送されてきた原稿Ｄは、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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する結像レンズ３２と、結像レンズ３２により集束された反射光を受光して光電変換する光電変換手段としてのＣＣＤ形のラインセンサ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。
【００３４】
一方、プリンタ部６は、潜像形成手段としてのレーザ露光装置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する走査部材としてのポリゴンミラー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としてのポリゴンモータ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とを備えている。このような構成のレーザ露光装置４０は、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。
【００３５】
半導体レーザ発振器４１は、スキャナ部４により読取られた原稿Ｄの画像情報、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、その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。
【００３６】
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。
【００３７】
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５２〜５４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、たとえば、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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５２〜５４，５７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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
搬送路５８の下方には、定着装置６０を通過した用紙Ｐを反転し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。
【００４４】
両面複写を行なう場合、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。
【００４５】
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なう。
【００４６】
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、その一部単位でフィニッシャ排出ローラ１５５にて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。
【００４７】
また、フィニッシャ排出トレイ１５４は、ソートモード時、一部ごとにシフト（たとえば、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。
【００４８】
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。
【００４９】
図２は、図１に示したデ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。
【００５０】
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なうものであり、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ない、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
ＮＶＲＡＭ（持久ランダムアクセスメモリ：ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）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。
【００５５】
共有ＲＡＭ９５は、メインＣＰＵ９１とプリンタＣＰＵ１１０との間で、双方向通信を行なうために用いるものである。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、転写を行な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。
【００６１】
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、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。
【００６２】
画像処理部９６は、主にスキャナ部４で読取った画像情報に対して各種画像処理を行なうもので、たとえば、図３に示すように、レンジ補正回路９６１、画質改善回路９６２、拡大／縮小回路９６３、階調処理回路９６４、タイミング信号発生部９６５、および、クロック発生部９６６により構成されている。
【００６３】
レンジ補正回路９６１は、詳しくは後述するが、入力される画像情報に対して濃度のレンジを補正する。画質改善回路９６２は、レンジ補正回路９６１からの補正された画像情報に対して画質改善処理を行なう。拡大／縮小回路９６３は、画質改善回路９６２からの画質改善された画像情報に対しての拡大／縮小処理を行なう。階調処理回路９６４は、拡大／縮小回路９６３からの画像情報に対して階調処理を行なう。
【００６４】
タイミング信号発生部９６５は、各種タイミング信号を発生し、レンジ補正回路９６１、画質改善回路９６２、拡大／縮小回路９６３、および、階調処理回路９６４へそれぞれタイミング信号を供給する。
【００６５】
クロック発生部９６６は、各種クロック信号を発生し、レンジ補正回路９６１、画質改善回路９６２、拡大／縮小回路９６３、階調処理回路９６４、および、タイミング信号発生部９６５へそれぞれタイミング信号を供給する。
【００６６】
図４は、レンジ補正回路９６１の構成を詳細に示すものである。すなわち、レンジ補正回路９６１は、スキャナ部４から供給される画像情報から濃度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段としてのヒストグラム作成部２０１、ピーク位置検出手段としてのピーク位置検出部２０２、画像種類判別手段としての画像種類判別部２０３、基準値算出手段としての基準値算出部２０４、リセット判定部２０５、基準値補正手段としての基準値補正部２０６、および、階調補正手段としてのレンジ補正部２０７から構成されている。
【００６７】
ピーク位置検出部２０２は、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムの２箇所のピーク位置を検出するもので、白ピーク位置検出部２０８および黒ピーク位置検出部２０９によって構成されている。
【００６８】
白ピーク位置検出部２０８は、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムから白ピークの位置を検出し、黒ピーク位置検出部２０９は、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムから黒ピークの位置を検出する。
【００６９】
画像種類判別部２０３は、入力された画像情報が文字画像であるか写真画像であるかを判定するもので、白幅判定部２１０、文字頻度判定部２１１、白下地判定部２１２、および、画像種類判別部２１３によって構成されている。
【００７０】
白幅判定部２１０は、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムと、白ピーク位置検出部２０８で検出された白ピーク位置信号とから、原稿内の白幅部分を判定する。
【００７１】
文字頻度判定部２１１は、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムと、白ピーク位置検出部２０８で検出された白ピーク位置信号と、黒ピーク位置検出部２０９で検出された黒ピーク位置信号とから、原稿内の文字頻度を判定する。
【００７２】
白下地判定部２１２は、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムと、白ピーク位置検出部２０８で検出された白ピーク位置信号とから、原稿内の白下地量を判定する。
【００７３】
画像種類判別部２１３は、白幅判定部２１０の判定結果、文字頻度判定部２１１の判定結果、および、白下地判定部２１２の判定結果から、入力された画像情報の種類（原稿の種類）を判別する。
【００７４】
基準値算出部２０４は、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラム、および、ピーク位置検出部２０２で検出されたピーク位置に基づいて、階調補正を行なうための白と黒の基準値を算出する。
【００７５】
リセット判定部２０５は、文字頻度判定部２１１の判定結果とピーク位置検出部２０２で検出されたピーク位置に基づいてリセットを判定し、リセットが判定された場合はヒストグラム作成部２０１をリセットする。
【００７６】
基準値補正部２０６は、画像種類判別部２０３からの判別結果に基づいて、基準値算出部２０４からの基準値を補正するもので、基準値選択部２１４、基準値変化量制御部２１５、および、誤判定抑制部２１６によって構成されている。
【００７７】
基準値選択部２１４は、画像種類判別部２１３からの画像種類判別結果信号に基づき、基準値算出部２０４で算出された白および黒の基準値のそれぞれに対して、あらかじめ用意されている白および黒の基準値のどちらかを選択する。
【００７８】
基準値変化量制御部２１５は、基準値選択部２１４で選択された白および黒の基準値の変化量を制御する。誤判定抑制部２１６は、基準値変化量制御部２１５からの白および黒の基準値に対して誤判定を抑制する。
【００７９】
レンジ補正部２０７は、基準値補正部２０６からの補正された白および黒の基準値を用いて、入力された画像情報に対してレンジ補正を行なう。
【００８０】
次に、各部の具体的な回路構成例について簡単に説明する。なお、以下に説明する回路構成は一例であって、これらの回路に限定されるものでないことは言うまでもないことである。
【００８１】
図５は、白ピーク位置検出部２０８、および、白幅判定部２１０の具体的な回路構成例を示すものである。白ピーク位置検出部２０８は、セレクタ２２１、フリップフロップ回路２２２、および、白ピークイネーブル信号作成回路２２３から構成されていて、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムＨＦがセレクタ２２１に入力され、白ピークイネーブル信号作成回路２２３で作成される白ピークイネーブル信号によってセレクタ２２１でセレクトされて、フリップフロップ回路２２２に書込まれることにより、白ピーク位置信号ＭＦＷを出力するようになっている。
【００８２】
白幅判定部２１０は、積算回路２３１、ＣＲおよびＣＬイネーブル信号作成回路２３２、セレクタ２３３，２３４、フリップフロップ回路２３５，２３６、および、アンド回路２３７から構成されていて、入力される白ピーク位置信号ＭＦＷと濃度ヒストグラムＨＦとから白幅を判定し、その判定結果信号ＭＦＨを出力するようになっている。
【００８３】
図６は、黒ピーク位置検出部２０９の具体的な回路構成例を示すものである。黒ピーク位置検出部２０９は、セレクタ２４１，２４２，２４３、フリップフロップ回路２４４，２４５、仮黒ピークイネーブル信号作成回路２４６，２４７、積算回路２４８、および、オア回路２４９から構成されていて、入力される濃度ヒストグラムＨＦから黒ピーク位置信号ＭＦＢを出力するようになっている。
【００８４】
図７は、文字頻度判定部２１１、および、画像種類判別部２１３の具体的な回路構成例を示すものである。文字頻度判定部２１１は、セレクタ２５１，２５２，２５３、加算回路２５４，２５５、フリップフロップ回路２５６，２５７、ＷＡ１イネーブル信号作成回路２５８、ＷＡ２イネーブル信号作成回路２５９、および、比較回路２６０から構成されていて、入力される白ピーク位置信号ＭＦＷと黒ピーク位置信号ＭＦＢと濃度ヒストグラムＨＦとから文字頻度を判定し、その判定結果信号ＣＨＤＳを出力するようになっている。
【００８５】
画像種類判別部２１３は、アンド回路２６１から構成されていて、入力される文字頻度判定結果信号ＣＨＤＳ、白幅判定結果信号ＭＦＨ、および、白下地判定結果信号ＤＳＣ３から画像種類の判別結果信号ＤＳＣを出力する。
【００８６】
図８は、基準値算出部２０４の具体的な回路構成例を示すものである。基準値算出部２０４は、セレクタ２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６、−１イネーブル・＋１イネーブル信号作成回路２７７、フリップフロップ回路２７８，２７９，２８０，２８１、引算回路２８２、割算回路２８３、白基準値イネーブル信号作成回路２８４、黒基準値イネーブル信号作成回路２８５、および、条件加工部２８６，２８７，２８８から構成されていて、入力される白ピーク位置信号ＭＦＷと黒ピーク位置信号ＭＦＢと濃度ヒストグラムＨＦとから白および黒の基準値を算出し、白基準値信号ＭＩＤおよび黒基準値信号ＭＡＤを出力するようになっている。
【００８７】
図９は、リセット判定部２０５の具体的な回路構成例を示すものである。リセット判定部２０５は、副走査非画像部処理部２９１、副走査画像部処理部２９２、１ライン目処理部２９３、タイミング作成部２９４、セレクタ２９５、および、アンド回路２９６から構成されていて、垂直同期信号ＶＤＥＮに対応してヒストグラム作成部２０１へリセット信号ＣＲＳＴを出力するようになっている。
【００８８】
図１０は、基準値選択部２１４、基準値変化量制御部２１５、誤判定抑制部２１６、および、レンジ補正部２０７の具体的な回路構成例を示すものである。基準値選択部２１４は、加算回路３０１，３０２、セレクタ３０３，３０４、オア回路３０５，３０６、フロップフリップ回路３０７，３０８、および、ＭＤ１ラッチ信号生成回路３０９から構成されていて、画像種類判別結果信号ＤＳＣと白基準値信号ＭＩＤと黒基準値信号ＭＡＤとから、白と黒の基準値を選択した白基準値信号ＭＩＤ１および黒基準値信号ＭＡＤ１を出力するようになっている。
【００８９】
基準値変化量制御部２１５は、比較回路３１１，３１２、セレクタ３１３，３１４，３１５，３１６、および、ＭＤ２セレクト信号生成回路３１７から構成されていて、入力される白基準値信号ＭＩＤ１と黒基準値信号ＭＡＤ１とから変化量を制御した白基準値信号ＭＩＤ２と黒基準値信号ＭＡＤ２とを出力するようになっている。
【００９０】
誤判定抑制部２１６は、セレクタ３２１，３２２、フリップフロップ回路３２３，３２４、ＭＤ３セレクト信号生成回路３２５、および、ＭＤ３ラッチ信号生成回路３２６から構成されていて、入力される白基準値信号ＭＩＤ２と黒基準値信号ＭＡＤ２とから誤判定を抑制した白基準値信号ＭＩＤ３と黒基準値信号ＭＡＤ３とを出力するようになっている。
【００９１】
レンジ補正部２０７は、引算回路３３１，３３２、割算回路３３３、および、条件加工部３３４，３３５から構成されていて、入力される白基準値信号ＭＩＤ３と黒基準値信号ＭＡＤ３とスキャナ部４から供給される図示しないラインバッファで１ライン遅延された画像情報ＩＤＴとから、レンジ補正された画像情報ＩＤＴ０を出力するようになっている。
【００９２】
図１１は、白下地判定部２１２の具体的な回路構成を示すものである。白下地判定部２１２は、加算回路３４１、引算回路３４２、比較回路３４３，３４４，３４５、フリップフロップ回路３４６、および、セレクタ３４７，３４８，３４９から構成されている。
【００９３】
加算回路３４１は、濃度ヒストグラムＨＦとフリップフロップ回路３４６の出力ＢＩＦとを加算し、その結果ＫＭＦを出力する。セレクタ３４７は、加算回路３４１から出力されるキャリＣＯにより、加算結果ＫＭＦあるいは定数ＦＦ（ｈｅｘ）のいずれかを選択して出力する。
【００９４】
引算回路３４２は、白ピーク位置信号ＭＦＷから定数３（ｈｅｘ）を引き、その結果ＫＭＦＷを出力する。比較回路３４３は、この引き算結果ＫＭＦＷと定数０（ｈｅｘ）とを比較し、その結果をセレクタ３４８に送る。この比較回路３４３の出力は、濃度ヒストグラムＨＦを何個加算するかを示す値である。
【００９５】
セレクタ３４８は、セレクタ３４７の出力あるいはフリップフロップ回路３４６の出力ＢＩＦのいずれを出力するかを、比較回路３４３の出力により切換える。比較回路３４３の出力値に達したら、セレクタ３４８は常にセレクタ３４７の出力値でなく、フリップフロップ回路３４６の出力ＢＩＦの値を選択するようになる。セレクタ３４８の出力は、フリップフロップ回路３４６で保持される。
【００９６】
比較回路３４４は、白ピーク位置信号ＭＦＷと定数３（ｈｅｘ）とを比較し、その結果をセレクタ３４９に送る。セレクタ３４９は、フリップフロップ回路３４６の出力ＢＩＦあるいは定数０（ｈｅｘ）のいずれを出力するかを、比較回路３４４の出力により切換える。このセレクタ３４９の出力ＷＡ３が白ピーク位置よりも更に白側にあるヒストグラム頻度となる。この出力ＷＡ３を比較回路３４５でＷＢＡＳＥと比較し、白下地判定結果ＤＳＣ３を出力する。
【００９７】
ここに、上記ＷＢＡＳＥは、白ピーク位置信号ＭＦＷと、そのときの濃度ヒストグラム頻度ＨＦ[MFW] 、および、事前に与えられた閾値から求められた値である。
【００９８】
次に、上記のような構成において、レンジ補正回路９６１の動作について図１２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、画像情報の多値化レベルは、たとえば８ビットとして説明していく。
【００９９】
まず、ステップＳ１にて、ヒストグラム作成部２０１は、スキャナ部４で原稿Ｄから読取られ、８ビットに多値化されたデジタル画像情報を受入れ、その画像情報から横軸を濃度、縦軸をその濃度の出現頻度とした濃度ヒストグラムを作成し、濃度ヒストグラム信号を出力する。図１３は、画像情報の多値化数を「８」にしたときの濃度ヒストグラムの一例を示している。
【０１００】
次に、ステップＳ２，Ｓ３にて、ピーク位置検出部２０２は、２箇所のピーク位置を検出する。たとえば、濃度ヒストグラムの形は大きく分けると次の３つになる。
【０１０１】
（１）ピークが１つしかない場合
（２）ピークが２つある場合
（３）ピークが３つ以上ある場合
また、この３つ以外に、
（４）ピーク位置となりうる頻度を持つ山が複数存在する場合
このときのピーク位置の決め方の一例を以下に示す。
【０１０２】
まず、（１）のピークが１つしかない場合について説明する。
【０１０３】
図１４は、多値化数８でピークが１つしかない場合の濃度ヒストグラムを示している。ピークは白側、黒側の２箇所を決めるので、事前に白側のピークを探す範囲と黒側のピークを探す範囲を定めておく。図１４では、「０」〜「４」までが白側範囲、「６」〜「７」までが黒側範囲としている。
【０１０４】
図１４でピークが存在しているのは白側である。ピークがある側（図１４では白側）は「ピークが２つある場合」と同様にしてピーク位置を検出する。ピークのない側（図１４では黒側）は、事前に与えられた条件に合うものをピーク位置とする。その条件の例として、「一番濃度の高い山」、「一番濃度の低い山」、「走査濃度範囲の真ん中の濃度の山」などがあげられる。
【０１０５】
このようにして、走査濃度範囲の中で、たとえ頻度が「０」の山しかないか、あるいは、同じ頻度を持つ山しかなく、ピークが認められない場合であっても、ピーク位置を白側、黒側それぞれ１つずつ決めることができる。たとえば、図１４に示す濃度ヒストグラムに対して、白側は「一番頻度が多く、かつ、その中で一番濃度の高い山」、黒側は「一番濃度の低い山」とすると、白ピーク位置は「３」、黒ピーク位置は「６」となる。
【０１０６】
続いて、（２）のピークが２つある場合について説明する。
【０１０７】
図１３は、多値化数８でピークが２つある場合の濃度ヒストグラムを示す。ピークは白側、黒側の２箇所を決めるので、事前に白側のピークを探す範囲と黒側のピークを探す範囲を与えておく。図１３では、「０」〜「４」までが白側範囲、「６」〜「７」までが黒側範囲としている。この範囲の中で事前に与えられた条件に合うものをピーク位置とする。その条件の例として、「走査濃度範囲の中で頻度がｎ番目のもの」、「走査濃度範囲の中で一番頻度が多い山の右隣の山」、「走査濃度範囲の中で一番頻度が多い山の左隣の山」、「走査濃度範囲の中で一番頻度が高い山のｎ％に一番近い頻度を持つ山」などがあげられる。
【０１０８】
これらの条件を、１つまたは複数組合わせてピーク位置を検出する。なお、同じ頻度の山が複数あった場合については後述する。図１３の濃度ヒストグラムに対して、白側、黒側どちらも「走査濃度範囲の中で頻度が１番目のもの」とすると、白ピーク位置は「２」、黒ピーク位置は「６」となる。
【０１０９】
続いて、（３）のピークが３つ以上ある場合について説明する。
【０１１０】
図１５は、多値化数８でピークが３つある場合の濃度ヒストグラムを示す。ピークは白側、黒側の２箇所を決めるので、事前に白側のピークを探す範囲と黒側のピークを探す範囲を与えておく。図１５では、「０」〜「４」までが白側範囲、「６」〜「７」までが黒側範囲とし、ピーク位置となりうる３つの山を濃度の小さいものからＡ，Ｂ，Ｃとする。走査濃度範囲の中にピークが１つしかない場合（図１５では黒側）は、「ピークが２つある場合」と同様にしてピーク位置を求める。走査濃度範囲の中に複数のピークがある場合は、事前に与えられた条件に合うものをピーク位置とする。その条件の例として、「ｎ番目に高い頻度を持つ山」、「一番濃度の高い山」、「一番濃度の低い山」、「２番目に頻度が高い山が、一番頻度が高い山のｎ％以下の頻度であれば一番頻度が高い山、そうでなければ濃度の高い方の山」などがあげられる。
【０１１１】
これらの条件を、１つまたは複数組合わせてピーク位置を検出する。なお、同じ頻度の山が複数あった場合については後述する。図１５の濃度ヒストグラムに対して、白側、黒側どちらも「走査濃度範囲の中で頻度が１番目のもの」とすると、白ピーク位置はＡの「１」、黒ピーク位置はＣの「７」となる。
【０１１２】
続いて、（４）のピーク位置となりうる頻度を持つ山が複数存在する場合について説明する。
【０１１３】
図１４に示すように、同じ頻度が複数ある場合、事前に与えられた条件に合うものをピーク位置とする。その条件の例として、「ピーク位置候補の中で一番濃度の高い山」、「ピーク位置候補の中で一番濃度の低い山」、「ピーク位置候補の中で真ん中の濃度の山」などがあげられる。
【０１１４】
このようにして、白および黒のピーク位置を検出する。
【０１１５】
次に、ステップＳ４にて、白幅判定部２１０は、前述したように、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムと、白ピーク位置検出部２０８で検出された白ピーク位置信号とから、原稿Ｄの白幅部分を判定する。この場合、白幅部分が所定の閾値以下であれば文字原稿（ＭＦＨ＝１）と判定し、所定の閾値以上であれば写真原稿（ＭＦＨ＝０）と判定する。
【０１１６】
白幅判定部２１０の処理について、図１７を例にとり詳細に説明する。図１７において、下地部と判断する範囲の中で一番高い頻度を持つ山は「６」の山である。この山「６」の頻度をＨＦ［６］とし、この山の頻度のｎ％を閾値ＴＨＲ１とすると、
ＴＨＲ１＝ＨＦ［６］×ｎ％
この値を一番高い頻度を持つ山「６」の周辺、すなわち、左右のＴＨＲ２個の山の頻度と比較する。ＴＨＲ２＝３のとき、比較する山は、「３，４，５，７，８，９」の６個の山である。
【０１１７】
これらのうち、左右各、最低１つづつ、閾値ＴＨＲ１よりも小さい頻度を持つ山があれば、文字原稿と判断する。すなわち、
ＴＨＲ１＞ＨＦ［３］  または
ＴＨＲ１＞ＨＦ［４］  または
ＴＨＲ１＞ＨＦ［５］
で、かつ、
ＴＨＲ１＞ＨＦ［７］  または
ＴＨＲ１＞ＨＦ［８］  または
ＴＨＲ１＞ＨＦ［９］
のとき、文字原稿と判断される。文字原稿と判断される場合の濃度ヒストグラムの一例が図１７である。上記の条件を満たさない場合は写真原稿と判断され、この場合の濃度ヒストグラム一例は、たとえば、図１８に示すようになる。
【０１１８】
すなわち、文字原稿は、下地のピークが狭い範囲で立ち上がって立ち下がるので、一番高い頻度を持つ山の左右数個の山のうちで、必ず頻度が急に落ちるところがある（図１７参照）。しかし、写真原稿では、下地の部分が少なく中間部分の濃度が多くあるため、一番高い頻度を持つ山の左右数個の山が一番高い頻度を持つ山と同程度か、または少し少ないくらいの頻度である可能性が高い（図１８参照）。したがって、上記の条件で文字原稿と写真原稿とを判別することが可能となる。
【０１１９】
次に、ステップＳ５にて、文字頻度判定部２１１は、前述したように、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムと、白ピーク位置検出部２０８で検出された白ピーク位置信号と、黒ピーク位置検出部２０９で検出された黒ピーク位置信号とから、原稿Ｄ内の文字頻度を判定する。この場合、文字頻度が所定の閾値以上であれば文字原稿（ＣＨＤＳ＝１）と判定し、所定の閾値以下であれば写真原稿（ＣＨＤＳ＝０）と判定する。
【０１２０】
文字頻度判定部２１１の処理について、図１９を例にとり詳細に説明する。文字頻度の判定とは、原稿が文字原稿てあったとしたときに、下地部分および文字部分の頻度の全体に対する割合が大きいことに注目して以下のように判別する。すなわち、白ピーク位置検出部２０８の出力ＭＦＷと黒ピーク位置検出部２０９の出力ＭＦＢを用い、下地部分と文字部分との頻度の和を求め、これを全頻度のｍ％と比較する。
【０１２１】
出力ＭＦＷ，ＭＦＢの山の左右のＴＨＲ４個ずつの山の頻度の和をＷＡとすると、図１９では
ＭＦＷ＝３
ＭＦＢ＝１４
であり、ＴＨＲ４＝１とすると、
ＷＡ＝ＨＦ［２］＋ＨＦ［３］＋ＨＦ［４］＋
ＨＦ［１３］＋ＨＦ［１４］＋ＨＦ［１５］
となる。求めた頻度の和ＷＡと全体の頻度Ｔのｍ％とを比較し、ＷＡがＴよりも多ければ、下地部分と文字部分との和が多いことになるので、文字原稿と判別する。
【０１２２】
ＷＡ＞Ｔ×ｍ％  ……  文字原稿
ＷＡ≦Ｔ×ｍ％  ……  写真原稿
ここで、下地部分も加算して判別を行なうのは、文字原稿の場合、文字部分の占める割合はかなり低く、文字部分の頻度だけで判断するのが難しいためである。しかし、下地部分を含めて判別を行なうことで、写真原稿では中間濃度があるため、たとえ下地部分があっても、その割合は文字原稿に比べて少なくなり、ｍ％を適正な値で与えることにより、文字原稿と写真原稿とを判別することが可能となる。
【０１２３】
次に、ステップＳ６にて、白下地判定部２１２は、前述したように、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラムと、白ピーク位置検出部２０８で検出された白ピーク位置信号とから、原稿Ｄ内の白下地量を判定する。
【０１２４】
以下、白下地判定部２１２の処理について詳細に説明する。たとえば、図２３（ａ）に示すような誤判別が起きやすい原稿Ｄの画像情報を入力し、ヒストグラム作成部２０１で濃度ヒストグラムを作成した場合、作成された濃度ヒストグラムは図１６に示すような形となる。この濃度ヒストグラムから原稿の種類（画像情報の種類）を判別するための特徴量（白下地量）を求める。
【０１２５】
すなわち、図１６において、下地部分の濃度と判断される濃度範囲において一番濃度が高い部分「７」を下地濃度位置と仮に決める。次に、「７」の位置の濃度が本当の下地濃度か判断するために、「７」よりも更に白側に近い山（図１６の場合１〜６の山のうち以下の条件に合う山）の頻度の和ＷＡ３を求めて閾値と比較する。ここで、頻度の和ＷＡ３は、下地部分の一番頻度が高い山の位置をＭＦＷ、ｎ番目の山の頻度をＨＦ［ｎ］とすると、
ＭＦＷ＜閾値１  または  ＭＦＷ−閾値２≦０  のとき
ＷＡ３＝０
ＭＦＷ≧閾値１  のとき
ＷＡ３＝ＨＦ［ＭＦＷ−閾値２］＋ＨＦ［ＭＦＷ−（閾値２＋１）］＋
…＋ＨＦ［２］＋ＨＦ［１］
として求める。
【０１２６】
閾値１は、白紙などの通常、下地が白く出力されるのが当り前と考えられる下地濃度位置、閾値２は、従来の手法では除去されてしまうが、本当は残しておきたいと思われる濃度の分布の中心からの幅、つまり、該当する濃度のピーク幅の半分程度を考える。図１６から、閾値２＝３程度であればよい。
【０１２７】
閾値２＝３とすると、図１６の場合は、
ＷＡ３＝ＨＦ［４］＋ＨＦ［３］＋ＨＦ［２］＋ＨＦ［１］
となる。ＷＡ３は、下地とみなされた「７」の山よりも白い部分にどれだけの頻度があるかを示すものであり、もし仮に決定した下地部が本当に下地の位置であったなら、ＷＡ３の値は小さくなり、図１６のように更に白側に小さいピークが存在する場合、ＷＡ３の値は大きくなる。これより、このＷＡ３と閾値３とを比較して
ＷＡ３≦閾値３  のとき  文字原稿（ＤＳＣ３＝１）
ＷＡ３＞閾値３  のとき  写真原稿（ＤＳＣ３＝０）
と判定する。
【０１２８】
次に、ステップＳ７にて、画像種類判別部２１３は、白幅判定部２１０の判定結果、文字頻度判定部２１１の判定結果、および、白下地判定部２１２の判定結果から、入力された画像情報の種類（原稿の種類）を判別する。すなわち、３つの入力が全て「１」のときはＤＳＣ＝１（文字原稿）、３つの入力のうち１つでも「０」のときはＤＳＣ＝０（写真原稿）を出力する。
【０１２９】
次に、ステップＳ８にて、基準値算出部２０４は、前述したようにピーク位置検出部２０２で検出されたピーク位置信号と、ヒストグラム作成部２０１で作成された濃度ヒストグラム信号とから基準値を算出する。白基準値および黒基準値は、どちらも同じ計算式で求められる。
【０１３０】
図２０は、濃度ヒストグラムのピーク位置とその左右の山の頻度を示すものである。ここで、Ｐはピーク位置（濃度）を示し、Ｐ−１，Ｐ＋１はＰの左右の山の濃度を示す。また、Ｈ［Ｐ］，Ｈ［Ｐ−１］，Ｈ［Ｐ＋１］は、それぞれＰ，Ｐ−１，Ｐ＋１の頻度を示す。
【０１３１】
基準値は以下の式により求める。もし、Ｐ−１またはＰ＋１が存在しなければ、存在しないものは、
Ｈ［Ｐ−１］＝０        または  Ｈ［Ｐ＋１］＝０  としたり、
Ｈ［Ｐ−１］＝Ｈ［Ｐ］  または  Ｈ［Ｐ＋１］＝Ｈ［Ｐ］
のように、事前に与えられた条件で架空の山の値を決める。
【０１３２】
もし、Ｈ［Ｐ−１］またはＨ［Ｐ＋１］がＨ［Ｐ］よりも大きかったら、
Ｈ［Ｐ−１］＝Ｈ［Ｐ］またはＨ［Ｐ＋１］＝Ｈ［Ｐ］
とする。
【０１３３】
基準値Ｋは、次のようにして求められる。
【０１３４】
Ｋ＝Ｐ＋（Ｈ［Ｐ＋１］−Ｈ［Ｐ−１］）／Ｈ［Ｐ］×｛（１つの山の持つ濃度幅）×１／２｝
また、以下、白基準値＝Ｋｗ、黒基準値＝Ｋｂとする。
【０１３５】
以上の計算によって、基準値算出部２０４は基準値を算出し、基準値信号を出力する。基準値算出部２０４から出力される基準値信号の値は、事前に与えられた一定期間ごとに計算されるので、一定期間ごとに新しい基準値Ｋ(n) が決められる。
【０１３６】
次に、ステップＳ９〜Ｓ１１にて、基準値補正部２０６は、オフセット定数により補正された後、基準値が一定期間ごとに大きく変化すると、階調補正後の出力画像にむらができやすくなるため、基準値算出部２０４からの基準値信号を補正し、誤判定を行なった場合を考え、誤判定抑制部２１６にて更に基準値を補正する。基準値の補正方法の詳細を以下に説明する。
【０１３７】
まず、基準値選択部２１４は、基準値の選択処理を行なう。すなわち、基準値Ｋは、画像種類判別部２０３からの画像種類判別結果信号、基準値算出部２０４からの基準値信号、事前に与えられた写真画像用基準値定数、基準値変化量定数、オフセット定数により補正される。以下に、その補正方法を説明する。
【０１３８】
まず、基準値Ｋをオフセット定数により変更する。
【０１３９】
Ｋ´＝Ｋ＋オフセット定数
さらに、画像種類判別部２０３から出力される画像種類判別結果信号の結果を用いてＫ´を変更する。
【０１４０】
画像種類判別部２０３からの画像種類判別結果信号が写真原稿のとき、
Ｋ(n) ＝写真画像用定数
画像種類判別部２０３からの画像種類判別結果信号が文字画像のとき、
Ｋ(n) ＝Ｋ´
続いて、基準値変化量制御部２１５は、基準値の変化量を制御する。すなわち、図２１は、ある一定期間（ｎ）ごとに算出された白基準値Ｋｗ(n) 、黒基準値Ｋｂ(n) の変化を示したものである。破線が補正前、実線が補正後を示している。基準値は、出力画像の急激な濃度変化を押さえるため、図２１に示す実線のように滑らかに変化することが望ましい。そこで、基準値変化量制御部２１５では、図２１に示す破線の特性を実線の特性となるように制御するものである。以下に、その補正方法を説明する。
【０１４１】
まず、１周期前に決まったＫ(n-1) とＫ(n) とを比較する。
【０１４２】
Ｋ(n) ＜Ｋ(n-1) −基準値変化量定数ならば、
Ｋ´(n) ＝Ｋ(n-1) −基準値変化量定数
Ｋ(n) ＞Ｋ(n-1) ＋基準値変化量定数ならば、
Ｋ´(n) ＝Ｋ(n-1) ＋基準値変化量定数
Ｋ(n-1) −基準値変化量定数≦Ｋ(n) ≦Ｋ(n-1) ＋基準値変化量定数ならば、
Ｋ´(n) ＝Ｋ(n)
続いて、誤判定抑制部２１６は、誤判定の抑制処理を行なう。すなわち、画像種類判別部２０３からの画像種類判別結果信号の結果である「文字」、あるいは、「写真」がどの程度続くかをカウントして基準値を更に補正する。
【０１４３】
図２２は、補正処理の動作を示すフローチャートである。なお、各記号を下記に列記して、その補正処理の動作を説明する。また、初期値は、ＰＨＯ＝１、ＰＨＯ１＝０、ＤＳＣ０＝１である。
【０１４４】
ＤＳＣ          ：原稿判別結果
ＤＳＣ０        ：１つ前の原稿判定結果
ＰＨＯ          ：判別結果カウンタ
ＰＨＯ１        ：判別結果変化フラグ
ＫＳＴＯＰ      ：判別結果カウンタ閾値
ｒｅｇ１０［３］：基準値補正制御レジスタ（しない＝０／する＝１）
ＭＩＤ０        ：１つ前の白基準値
ＭＡＤ０        ：１つ前の黒基準値
ＭＩＤ          ：補正前の白基準値
ＭＡＤ          ：補正前の黒基準値
ＭＩＤ′        ：階調補正に使用する白基準値
ＭＡＤ′        ：階調補正に使用する黒基準値
ｒｅｇ１０［３］＝１のとき次の８つの処理を番号順に優先させ、そのうちのいずれかを行なう。
【０１４５】
（１）（ＰＨＯ≧ＫＳＴＯＰ）かつ（ＰＨＯ１＝１）のとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ０
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ０
ＰＨＯ＝ＰＨＯ
ＰＨＯ１＝ＰＨＯ１
（２）（ＰＨＯ≧ＫＳＴＯＰ）かつ（ＰＨＯ１＝０）のとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ
ＰＨＯ＝０
ＰＨＯ１＝０
（３）（０＜ＰＨＯ＜ＫＳＴＯＰ）かつ（ＰＨＯ１＝０）かつ
（ＤＳＣ＝ＤＳＣ０）のとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ
ＰＨＯ＝ＰＨＯ＋１
ＰＨＯ１＝０
（４）（０＜ＰＨＯ＜ＫＳＴＯＰ）かつ（ＰＨＯ１＝０）かつ
（ＤＳＣ≠ＤＳＣ０）のとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ
ＰＨＯ＝１
ＰＨＯ１＝０
（５）（ＰＨＯ＝０）かつ（ＰＨＯ１＝０）かつ（ＤＳＣ≠ＤＳＣ０）のとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ０
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ０
ＰＨＯ＝ＰＨＯ＋１
ＰＨＯ１＝１
（６）（０＜ＰＨＯ＜ＫＳＴＯＰ）かつ（ＰＨＯ１＝１）かつ
（ＤＳＣ≠ＤＳＣ０）のとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ
ＰＨＯ＝０
ＰＨＯ１＝０
（７）（０＜ＰＨＯ＜ＫＳＴＯＰ）かつ（ＰＨＯ１＝１）かつ
（ＤＳＣ＝ＤＳＣ０）のとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ０
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ０
ＰＨＯ＝ＰＨＯ＋１
ＰＨＯ１＝１
（８）上記（１）〜（７）のいずれでもないとき、
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ
ＰＨＯ＝ＰＨＯ
ＰＨＯ１＝ＰＨＯ１
そして、ｒｅｇ１０［３］＝０のとき
ＭＩＤ′＝ＭＩＤ
ＭＡＤ′＝ＭＡＤ
基準値補正部２０６は、このようにして補正された基準値を補正後の基準値信号として出力する。
【０１４６】
次に、ステップＳ１２にて、レンジ補正部２０７は、基準値補正部２０６の出力である補正後の基準値信号を用いて画像情報に対して階調補正を行なう。この場合、レンジ補正部２０７は、求められた白基準値Ｋｗ(n)と黒基準値Ｋｂ(n)とから、多値化レベルが８ビットの場合、直線的に０〜ＦＦ(hex)の幅で補正をかける。すなわち、レンジ補正部２０７は、下記式によって画像情報を階調補正して出力画像情報を出力する。
【０１４７】
Ｄ′＝（Ｄ−Ｋｗ(n) ）／（Ｋｂ(n) −Ｋｗ(n) ）×ＦＦ(hex)
このようにして、一定期間ごとに濃度ヒストグラムから基準値を算出し、その値を用いて階調補正を行なう。
【０１４８】
次に、ステップＳ１３にて、リセット判定部２０５は、文字頻度判定部２１１の判定結果とピーク位置検出部２０２で検出されたピーク位置に基づいてリセットを判定し、リセットが判定された場合はヒストグラム作成部２０１をリセットする。
【０１４９】
次に、ステップＳ１４にて、１ページ分の処理が終了したか否かを判断し、終了していない場合はステップＳ１に戻って上記処理を繰り返し、終了していれば動作を終了する。
【０１５０】
以上詳述したように本発明によれば、入力された画像情報から濃度ヒストグラムを作成し、この作成した濃度ヒストグラムにおいて、原稿の下地部分の分布と、その下地部分の範囲内で最大の頻度を持つ画像濃度値とから、上記入力された画像情報の種類を判別し、この判別結果に応じて上記入力された画像情報の階調を補正することにより、入力された画像情報の種類を高精度に判別して、入力された画像情報の階調をリアルタイムかつ自動的に補正可能となる画像処理方法を提供することができる。
【０１５１】
また、本発明によれば、入力された画像情報から濃度ヒストグラムを作成し、この作成した濃度ヒストグラムの特徴から、上記入力された画像情報の種類を判別するとともに、上記作成した濃度ヒストグラムにおいて、原稿の下地部分の分布と、その下地部分の範囲内で最大の頻度を持つ画像濃度値とから、上記入力された画像情報の種類を判別し、これら両判別結果の組合わせにより上記入力された画像情報の種類を最終的に判別し、この判別結果に応じて上記入力された画像情報の階調を補正することにより、入力された画像情報の種類をより高精度に判別して、入力された画像情報の階調をリアルタイムかつ自動的に補正可能となる画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル複写機の内部構成を示す側面図。
【図２】図１に示したデ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示すブロック図。
【図３】画像処理部の構成を概略的に示すブロック図。
【図４】レンジ補正回路の構成を詳細に示すブロック図。
【図５】白ピーク位置検出部および白幅判定部の具体的な回路例を示す構成図。
【図６】黒ピーク位置検出部の具体的な回路例を示す構成図。
【図７】文字頻度判定部および原稿種類判別部の具体的な回路例を示す構成図。
【図８】基準値算出部の具体的な回路例を示す構成図。
【図９】リセット判定部の具体的な回路例を示す構成図。
【図１０】基準値選択部、基準値変化量制御部、誤判定抑制部およびレンジ補正部の具体的な回路例を示す構成図。
【図１１】白下地判定部の具体的な回路例を示す構成図。
【図１２】レンジ補正部の処理動作を説明するフローチャート。
【図１３】入力画像情報の多値化数を「８」にしたときの作成した濃度ヒストグラムの一例を示す図。
【図１４】入力画像情報の多値化数が「８」でピークが１つしかない場合の濃度ヒストグラムの一例を示す図。
【図１５】入力画像情報の多値化数が「８」でピークが３つある場合の濃度ヒストグラムの一例を示す図。
【図１６】図２３（ａ）に示す原稿の画像情報を入力したときの作成した濃度ヒストグラムの一例を示す図。
【図１７】白幅判定部の処理を説明するための文字原稿に対する濃度ヒストグラムの一例を示す図。
【図１８】白幅判定部の処理を説明するための写真原稿に対する濃度ヒストグラムの一例を示す図。
【図１９】文字頻度判定部の処理を説明するための濃度ヒストグラムの一例を示す図。
【図２０】濃度ヒストグラムのピーク位置とその左右の山の頻度を示す図。
【図２１】ある一定期間ごとに算出された基準値の変化を説明するための図。
【図２２】補正動作を説明するためのフローチャート。
【図２３】誤判別が起きやすい原稿およびその出力画像例を示す図。
【符号の説明】
４……スキャナ部（入力手段、読取手段）、６……プリンタ部（出力手段、画像形成段）、９０……主制御部、９１……メインＣＰＵ、９６……画像処理部、９６１……レンジ補正回路、２０１……ヒストグラム作成部（ヒストグラム作成手段）、２０２……ピーク位置検出部（ピーク位置検出手段）、２０３……画像種類判別部（画像種類判別手段）、２０４……基準値算出部（基準値算出手段）、２０６……基準値補正部（基準値補正手段）、２０７……レンジ補正部（階調補正手段）、２０８……白ピーク位置検出部、２０９……黒ピーク位置検出部、２１０……白幅判定部、２１１……文字頻度判定部、２１２……白下地判定部、２１３……画像種類判別部、Ｄ……原稿。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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