JP3333894B2

JP3333894B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP3333894B2
Application number: JP04732195A
Authority: JP
Inventors: 勝久外山; 好彦廣田
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 2002-10-15
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JPH08251402A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿の画像を光電変換
して画像を読み取り、得られたデジタル画像信号から下
地調整などの画像処理をする画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿画像を読み取り処理する画像処理装
置は、フルカラーデジタル複写機などに備えられ、ま
た、デジタルプリンタに接続される。画像処理装置が対
象とする原稿は多様であり、フルカラー原稿、単一色原
稿、文字線画、写真、地図、網点原稿、印画紙写真、印
刷写真などが含まれる。これらの多様な原稿を読み取り
適切にコピーするために、原稿の種類に従って画像処理
内容を切換えることが望ましい。このため、従来は、ユ
ーザーが、操作パネルにおいて原稿種別を選択し、画像
処理装置は、この選択にしたがって、適切な画像処理を
行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ユーザによる
原稿種別のマニュアル選択では、ユーザーの手間がかか
るという問題がある。また、自動原稿搬送装置に種々の
原稿が積載されている場合、マニュアル選択では対応で
きない。また、フルカラー原稿とモノクロカラー原稿を
両方とも処理できなければならない。

【０００４】本発明の目的は、原稿種別を自動的に判別
できる画像処理装置を提供することである。

【０００５】

【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、光電変換素子により原稿を読み取って得られた３
原色のＲ,Ｇ,Ｂ信号を明度信号に変換する明度信号作成
器と、前記明度信号を基に原稿中の無彩色画素のヒスト
グラムを作成する第１のヒストグラム作成手段と、前記
明度信号を基に原稿中の有彩色画素のヒストグラムを作
成する第２のヒストグラム作成手段と、前記第１及び第
２のヒストグラム作成手段によって作成されたヒストグ
ラムから原稿種別を判定する原稿種別判定手段と、前記
原稿種別判定手段の判定結果に基づいて画像処理内容を
切換える処理切換手段とを備える。また、好ましくは、
前記画像処理装置は、さらに、前記ヒストグラムの分布
状況を解析する解析手段を有し、前記原稿種別判定手段
は、前記解析手段による解析結果に基づいて原稿種別を
判定する。また、前記画像処理装置において、たとえ
ば、前記解析手段は、前記無彩色画素と有彩色画素の画
素数をカウントする。また、前記画像処理装置におい
て、たとえば、前記解析手段は、前記各ヒストグラムを
それぞれ明度レベルに関して複数のブロックに分割し、
各ブロック毎に無彩色画素と有彩色画素の画素数をカウ
ントする。

【０００６】

【作用】画像処理装置において、種々の原稿に対して原
稿の種別を自動的に判別し、最適な画像処理を選択す
る。このため、原稿を予備スキャンすることにより、読
取データから、人間の比視感度（明るさ）に近い明度
（ＶＨ）を求め、明度のヒストグラムを作成し、それを
解析することにより原稿種別（好ましくは、文字線画、
写真およびそれぞれに対するフルカラー、モノクロカラ
ーを含む）を自動的に判定する。この判別は、ヒストグ
ラムを基に行う。この判別結果は、好ましくは、表示手
段により表示される。そして、それぞれの原稿種別に適
した画像処理（たとえば、下地調整、黒文字判別の有無
または階調再現切換）を選択し、切換える。これによ
り、下地調整などの画像処理を、フルカラーモードでも
モノクロカラーモードでも一義的に処理することができ
る。

【０００７】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。（１）デジタルカラー複写機の全体構成図１はデジタルフルカラー複写機の全体構成を示す。イ
メージスキャナ部３０で原稿を読取り、デジタル信号処
理ユニット１０で信号処理を行なう。プリンタ部２０
は、イメージスキャナ部３０で読取られた原稿画像に対
応した画像を用紙にフルカラーでプリント出力する。イ
メージスキャナ部３０において、原稿台ガラス３１上に
置かれた原稿は、抑え圧板３９で押えられるが、自動原
稿送り装置（図示しない)を装着する時には、これが取
って代わる。原稿台ガラス３１上の原稿は、ランプ３２
で照射され、ミラー３３ａ,３３ｂ,３３ｃに導かれ、レ
ンズ３４によりリニアフルカラーセンサ(ＣＣＤ)３６上
に像を結び、フルカラー情報レッド(Ｒ),グリーン(Ｇ),
ブルー(Ｂ)成分に変換され信号処理部１０に送られる。
なおスキャナ−モータ３７を駆動することにより、第１
スライダ３５は速度Ｖで、第２スライダ４０はＶ／２で
カラーセンサの電気的走査方向に対して垂直方向に機械
的に動き、原稿全面を走査する。また、シェーディング
補正用の白色板３８は、原稿台ガラス３１の端に設けら
れる。

【０００８】信号処理部１０は、読取られた信号を電気
的に処理し、マゼンタ(Ｍ),シアン(Ｃ),イエロー(Ｙ),
ブラック(Ｂk)の各成分に分解してプリンタ部２０に送
る。イメージスキャナ部３０における１回の原稿走査に
つき、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｂkのうちひとつの成分が順次プリンタ
部２０に送られ、計４回の原稿走査により１回のプリン
トアウトが完成する(面順次転送方式)。信号処理部１０
より送られてくるＣ,Ｍ,Ｙ,Ｂkの画像信号は、レーザダ
イオードドライブ(ＰＨＣ部)で画像信号レベルに応じて
半導体レーザ２１４を駆動変調する。レーザ光はポリゴ
ンミラー２１５、f−θレンズ２１６、折り返しミラー
２１７a,２１７bを介して感光ドラム２０６上を走査す
る。

【０００９】現像ユニットは、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｂkの各現像部
２０８ａ,２０８ｂ,２０８ｃ,２０８ｄにより構成され
ており、現像器２０８a,２０８b,２０８c,２０８dが感
光ドラム２０６に接し、帯電チャージャー２０７により
帯電された感光ドラム２０６上に形成された静電潜像を
トナーで現像する。一方、給紙ユニット２０１a,２０１
b,２０１cより給紙されてきた用紙を転写ドラム２０２
に吸着チャージャー２０４により巻き付け、タイミング
ローラ２０３により転写位置へ搬送し、転写チャージャ
ー２０５により感光ドラム２０６上に現像された像を用
紙に転写する。このようにしてＣ,Ｍ,Ｙ,Ｂkの４色が順
次転写された後、分離チャージャー２０９ａ、２０９ｂ
により用紙は分離され、搬送され、定着ローラ２１０a,
２１０bを通過し、排紙トレー２１１に排出される。な
お、２１８,２１９は転写ドラムの基準位置センサ、２
２０は用紙を転写ドラムから分離する分離爪である。

【００１０】（２）信号処理部における画像信号の処理図２と図３は、信号処理部１０の画像処理の全体の構成
を示す。イメージスキャナ部３０は、微小光学系によっ
て原稿面からの反射光をリニアＣＣＤセンサ３６上に結
像させ、Ｒ,Ｇ,Ｂの各色分解情報に光電変換されたアナ
ログ信号を得る。これらの信号は、信号処理部１０に送
られる。Ａ／Ｄ変換部１００は、ＣＣＤセンサ３６で光
電変換された４００ＤＰＩの画像データを、Ａ／Ｄ変換
器によってＲ,Ｇ,Ｂの色情報毎に８ビット(２５６階調)
のデジタルデータに変換する。シェーディング補正部１
０２は、Ｒ,Ｇ,Ｂデータの主走査方向の光量ムラをなく
すため、各Ｒ,Ｇ,Ｂ毎に独立して、原稿読み取りに先だ
って、シェーディング補正用の白色板３８を読み取った
データを内部のシェーディングメモリ（図示しない）に
基準データとして格納しておき、逆数に変換した後で原
稿情報の読み取りデータと乗算してシェーディングの補
正を行う。ライン間補正部１０４は、Ｒ,Ｇ,Ｂの各セン
サチップのスキャン方向の読み取り位置を合わせるため
にスキャン速度(副走査側の変倍率)に応じて、内部のフ
ィールドメモリ（図示しない）を用いて、白色データを
ライン単位でディレイ制御して、Ｒ,Ｇ,Ｂのデータを出
力する。タイミング制御部１０６は、ＣＣＤセンサ３
６、Ａ／Ｄ変換部１００、シェーディング補正部１０２
およびライン間補正部１０４のタイミングを制御する。

【００１１】ライン間補正部１０４から出力されたＲ,
Ｇ,Ｂデータについて、変倍・移動制御部１０８は、Ｒ,
Ｇ,Ｂデータ毎に変倍用のラインメモリを２個用いて、
１ラインに入出力を交互に行い、その書き込みタイミン
グと読みだしタイミングを独立して制御することで主走
査方向の変倍・移動制御を行う。この制御において、変
倍率に応じて縮小側では書き込み前に、拡大側では読み
だした後に補間処理を行い、画像の欠損やがたつきを防
止している。また、この制御によって、イメージリピー
ト処理や拡大連写処理、鏡処理を行う。ヒストグラム生
成部１１０は、原稿情報を予備スキャンして得られたラ
イン間補正後のＲ,Ｇ,Ｂデータから、明度信号を生成
し、原稿のヒストグラムを作成する。得られたヒストグ
ラム情報から、原稿がカラー／白黒を判断する自動カラ
ー選択判別や原稿の下地レベルを自動的に飛ばすために
原稿下地レベルの判断、及びコピー動作の原稿モード
(標準／写真モード)の設定を自動的に行う。

【００１２】ＨＶＣ変換部１１４は、変倍・移動制御部
１０８からのＲ,Ｇ,Ｂデータを明度信号(Ｖデータ)と色
差信号(Ｃr,Ｃbデータ)に一旦変換する。編集処理部１
１６は、Ｖ,Ｃr,Ｃbデータを受けて、オプションである
エディタの指定に基づいて、カラーチェンジや閉ループ
領域検出による色づけなどの編集作業を行う。紙幣認識
部１１８は、原稿ガラス３１上に積載された原稿が、紙
幣や有価証券などであるか否かを判断し、その結果に基
づきコピー禁止を命令する。画像インターフェイス部１
２０は、第１画像セレクタ１２２を介して送られるＶ,
Ｃr,Ｃbデータを受けて、外部装置へイメージデータを
転送する。様々なイメージデータの色信号インターフェ
ースに対応するため、このブロックでは、Ｖ,Ｃr,Ｃb信
号からＲ,Ｇ,Ｂ信号や汎用色空間であるＸ,Ｙ,Ｚ信号や
Ｌ^*,a^*,b^*信号などに変換し外部装置へ出力したり、逆
に外部から転送されてくる画像データをＶ,Ｃr,Ｃb信号
に変換する機能を有している。さらにプリンタ部２０に
転送するＣ,Ｍ,Ｙ,Ｂkデータを外部装置に転送したり、
外部装置からのＣ,Ｍ,Ｙ,Ｂk信号を受けて、プリンタ部
２０側に転送する機能もある。

【００１３】画像合成部１２４は、第２画像セレクタ１
２６を介して画像インターフェイス部１２０または編集
処理部１１６から出力されたＶ,Ｃr,Ｃbデータのいずれ
かを選択した後、ＨＶＣ変換部１１４からの原稿データ
との画像合成(はめ込み・文字合成)を行う。ＨＶＣ調整
部１２８は、画像合成部１２４からのＶ,Ｃr,Ｃbデータ
について明度(Ｖ:明るさ)、色相(Ｈ:色合い)、彩度(Ｃ:
あざやかさ)という人間の３感覚に対応した画像調整を
行う目的で、操作パネルの指定に基づいてＨ,Ｖ,Ｃ毎に
独立して調整を行う。ＡＥ処理部１３０は、ヒストグラ
ム生成部で得られた情報に基づいて、明度成分に対して
原稿の下地レベルを制御する。逆ＨＶＣ変換部１３２
は、再びＶ,Ｃr,ＣbデータからＲ,Ｇ,Ｂデータにデータ
変換をする。

【００１４】色補正部１３４では、まずＬＯＧ補正部１
３６が、再変換されたＲ,Ｇ,Ｂデータを濃度データ(Ｄ
Ｒ,ＤＧ,ＤＢ)に変換する一方、モノクロデータ生成部
１３８が、Ｒ,Ｇ,Ｂデータより明度データを作成後、モ
ノクロ再現用の階調データ(ＤＶ)を生成する。ＵＣＲ・
ＢＰ処理部１４０は、Ｒ,Ｇ,Ｂデータの最大値と最小値
の差(ＭＡＸ(Ｒ,Ｇ,Ｂ)−ＭＩＮ(Ｒ,Ｇ,Ｂ))を原稿彩度
情報とし、ＤＲ,ＤＧ,ＤＢの最小値(ＭＩＮ(ＤＲ,ＤＧ,
ＤＢ))を原稿下色成分として、それらの値に応じた下色
除去・墨加刷処理を行い、ＤＲ,ＤＧ,ＤＢデータからＣ
Ｏ,ＭＯ,ＹＯ,Ｂkデータを作成する。マスキング演算部
１４２は、色補正用マスキング演算処理を行って、ＵＣ
Ｒ処理後のＣ,Ｍ,Ｙデータ(ＣＯ,ＭＯ,ＹＯ)をプリンタ
部２０のカラートナーに応じた色再現用のＣＭＹデータ
に変換する。色データ選択部１４４は、操作パネルの指
定あるいはＡＣＳ判別で白黒と判断された場合、白黒コ
ピーモードとして、モノクロ用のＤＶデータを出力し、
フルカラーモードでは、再現工程信号(ＣＯＤＥ)に従
い、Ｃ,Ｍ,Ｙ再現工程時には、マスキング演算処理デー
タ(Ｃ,Ｍ,Ｙデータ)を、Ｂk再現工程時には、ＢＰ処理
データ(Ｂkデータ)を選択して出力する。

【００１５】一方、領域判別部１４６は、Ｒ,Ｇ,Ｂデー
タより、最小値(ＭＩＮ(Ｒ,Ｇ,Ｂ))と最大値と最小値の
差(ＭＡＸ(Ｒ,Ｇ,Ｂ)−ＭＩＮ(Ｒ,Ｇ,Ｂ))より、黒文字
判別や網点判別などの判別を行い、その結果(ＪＤ信号)
と補正データ(ＵＳＭ信号)を出力する。また、画像文字
領域の再現性と画像の粒状性を両立するため、プリンタ
側に画像再現周期を可変するためのＬＩＭＯＳ信号を出
力する。ＭＴＦ補正部／シャープネス調整部１４８は、
入力されるＣ,Ｍ,Ｙ,Ｂkデータに対して、領域判別結果
からエッジ強調・色にじみ補正・スムージング処理など
制御することで、コピー画像の最適な補正を行う。さら
に、γ補正／カラーバランス調整部１５０は、操作パネ
ル上から入力された濃度レベル情報に応じて、γカーブ
やＣ,Ｍ,Ｙ,Ｂkのカラーバランスを調整する。こうし
て、様々な補正を行ったＣ,Ｍ,Ｙ,Ｂkデータをプリンタ
側に階調再現方法を切り替えるＬＩＭＯＳ信号とともに
転送し、４００ＤＰＩ、２５６階調のフルカラーコピー
画像を得る。ここで、ＣＰＵ１５２は信号処理部１０を
制御し、また、操作パネル１５４は、データの入出力と
表示を行う。

【００１６】（３）複写モード次に、このフルカラー複写機のコピー動作モードを説明
する。図４は、操作パネル１５４における基本画面であ
り、ユーザは、各種モードを設定できる。（ａ）下地処理(ＡＥ処理とマニュアル設定) まず、下地処理について自動露光(ＡＥ)処理を行うか８
段階のマニュアル指定の１つのレベルを選択するのかを
選ぶことができる。ＡＥ処理では、予備スキャン動作に
よって原稿ヒストグラム情報から５種の原稿種別を行い
(カラー標準(下地白,下地色付き)／写真原稿及び白黒標
準／写真原稿)、カラー標準(下地白)か白黒標準原稿な
らば、図１２と図１３に示すような明度階調補性を行
い、他の種別(写真)ならばマニュアル中央レベルを自動
選択する。マニュアル指定時には、表２に示すような内
容である。

【００１７】（ｂ）原稿モードＡＣＳ(自動カラーモード選択)モードまたは４種の原稿
モードが選択できる。ＡＣＳモードを選択すると、予備
スキャン動作による原稿種別の判定により４つの原稿モ
ードのいずれかを自動的に選択する。白黒原稿と判断し
た場合、モノクロ標準／写真モードのいずれかを自動選
択して、ブラック１色再現工程によるモノクロモードコ
ピー動作を行う。カラー原稿ならば、カラー標準原稿／
写真モードのいずれかを自動選択し、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｂkの４
色によるフルカラー再現工程によるコピー動作を行う。
マニュアル時も同様であるが、モノクロ標準／写真モー
ドを選択した場合、操作画面はモノクロモード操作画面
（図示しない）に変わり、原稿パラメータとしてモノク
ロ用階調データを決定するＲ,Ｇ,Ｂデータの混合比を選
ぶ。(ＡＣＳモード時には、Ｒ,Ｇ,Ｂ平均感度分布が、マ
ニュアル時には、比視感度分布がデフォルトとして設定
してある。)また、再現色をブラックを含む１６色の中
から選択できる。その他に、原稿面１面毎のＣ,Ｍ,Ｙ,
Ｂkデータを紙上に再現する色分解モードや、ネガポジ
反転、ベースカラー、画像イレースの画像クリエイト・
画像調整を行うクリエイト機能、色相(色合い)／彩度
(あざやかさ)／シャープネス／γ補正(コントラスト明
暗)／カラーバランス(Ｒ−Ｃ／Ｇ−Ｍ／Ｂ−Ｙ／コピー
濃度)の５種類を同時に変更して複数のモニタ画像を同
時に表わす画質調整機能がある。いずれも、詳細な説明
は省略する。

【００１８】（４）予備スキャン動作本実施例の複写機では、予備スキャン動作を行なって、
その結果を解析して原稿種別を判別したり、自動露光
(ＡＥ)処理や自動カラー選択(ＡＣＳ)処理を行う。原稿
走査ユニットは、コピー前には、本スキャン時の原稿基
準位置とは逆のシェーディング補正板３８側に停止して
いる。操作パネル１５４でコピーボタンが押されると、
ランプ点灯後に、補正データを読み取るために移動して
シェーディング補正板３８をスキャンし、原稿のヒスト
グラムデータを作成しながら原稿基準位置に戻る。作成
されたヒストグラムデータから自動露光処理および自動
カラー選択処理を確定し、本スキャン動作を開始する。
これにより、ファーストコピー時間を短縮している。

【００１９】（５）ヒストグラム生成次に、予備スキャン動作におけるヒストグラム生成につ
いて説明する。図５は、ヒストグラム検出部１１０のブ
ロック図であり、ヒストグラム検出部１１０は、予備ス
キャン動作時に、原稿エリア内のＲ,Ｇ,Ｂデータのヒス
トグラムを求める。予備スキャン開始前にヒストグラム
メモリ２０２、２０４内を前もって初期化するため、Ｃ
ＰＵ１５２がヒストグラムメモリ２０２、２０４に対し
て、すべての階調レベル(０〜２５５)のアドレスに
“０"を書き込む。ライン間補正部１０４から入力され
たＲ,Ｇ,Ｂデータ(８ビット)から、明度作成部２００
は、次式に基づいて明度信号(ＶＨ)を算出し、これが第
１ヒストグラムメモリ２０２、第２ヒストグラムメモリ
２０４にアドレスとして入力される。

【数１】ＶＨ＝0.31640625＊Ｒ＋0.65625＊Ｇ＋0.02734375＊Ｂ (１) この式で求められた明度信号は、人間の比視感度(明る
さ)に近似されている。ここで、ヒストグラム作成の対
象が、Ｒ,Ｇ,Ｂデータではなく、明度データＶＨである
のは、自動露光処理で、明度・色差信号に分離したデー
タに対して補正をするためであり、後で詳細に説明す
る。

【００２０】ＣＰＵ１５２からのサンプリング間隔設定
値に基づき、サンプリング間隔決定回路２０６はヒスト
グラムメモリ２０２、２０４に取り込む間隔(間引き率)
を決定する。これは、最大原稿サイズ(Ａ３)の全ドット
のヒストグラムを作成すると最大３２Ｍビットのメモリ
容量を必要とするためであり、サンプリング間隔を適度
に(主走査方向:１／８、副走査方向:１／４)間引いて、
１Ｍビットにしている。図６は、ヒストグラム生成にお
けるサンプリングの状況の１例を示す図である。原稿台
ガラス３１上に置かれた原稿（ハッチング部分）が読み
取られるとき、〇印の位置のデータがサンプリングされ
る。さらに、予備スキャン前に原稿サイズが検出されて
おり、タイミング制御部１０６より各種信号がサンプリ
ング間隔決定回路２０６に入力される。ここで、原稿サ
イズエリアを示す／ＨＤ信号(主走査方向)と／ＶＤ信号
(副走査方向)が、サンプリング間隔決定回路２０６に入
力され、その有効原稿エリア内でしか、ヒストグラムの
生成を許可していない。なお、／ＴＧは、主走査同期信
号であり、１ライン毎の周期を持つ。（本明細書では、
先頭に”／”を付した信号は、負論理信号を意味す
る。）また、ＶＣＬＫは、画像データの同期クロックで
ある。

【００２１】ヒストグラムメモリ２０２、２０４にアド
レスＡＤＲが入力されると、そのアドレスのヒストグラ
ムデータを読みだし、加算器２０８、２１０によりその
データに＋１を加えて、再び同じアドレスに書き込む。
すなわち、ヒストグラムの動作としては、８ドットを１
周期とするリードモデファイライトサイクルとなり、ヒ
ストグラムメモリ２０２、２０４のアドレスが階調レベ
ル（明度）を示し、データが各階調レベルの度数(個数)
を表わしている。予備スキャンが終了した時点で、ＣＰ
Ｕ１５２は、ヒストグラムメモリ２０２、２０４から各
階調の度数データを読み出す。後で説明するように、予
備スキャン動作で得られたヒストグラムデータより、自
動露光動作、自動カラー選択動作などの内容を決定す
る。

【００２２】ヒストグラムメモリ２０２、２０４が２種
用意されているのは、自動カラー選択処理のためであ
る。第１ヒストグラムメモリ２０２は、原稿の明度ヒス
トグラムを単純に求めており、第２ヒストグラムメモリ
２０４は、原稿中の無彩色ドットのヒストグラムを求め
ている。このため、最小値回路２１２と最大値回路２１
４は、入力されたＲ,Ｇ,ＢデータのＭＡＸ値とＭＩＮ値
を検出し、引算回路２１６により両者の差を求める。そ
して、比較器２１８が、その差が所定のレベル(ＳＲＥ
Ｆ)より小さいと判断したときに、明度ＶＨデータの第
２ヒストグラムメモリ２０４への書き込みを許可する。
Ｒ,Ｇ,Ｂデータの（ＭＡＸ値−ＭＩＮ値）が小さいとい
うことは、原稿データが無彩色データであるということ
を示している。したがって、第２ヒストグラムメモリ２
０４は、無彩色データのときにのみ、ヒストグラムが計
算されることを意味する。なお、第１ヒストグラムメモ
リ２０２は、／ＷＥが常に"Ｌ"レベルであり、全画素に
ついて書き込みが可能である。

【００２３】（６）自動カラー選択処理(ＡＣＳ) 自動カラー選択モードとは、原稿台ガラス３１上に積載
された原稿が、白黒原稿かカラー原稿かを識別し、自動
的にコピーモードを決定するモードである。これによ
り、白黒原稿は、Ｂkだけの再現工程で画像再現をすれ
ばよいために、コピースピードが上がる。特に、自動原
稿搬送装置を使用するときに、白黒原稿とカラー原稿が
混載されていても、操作者が意識せずに、適切なコピー
が得られることになる。

【００２４】自動カラー選択の判断について以下に説明
する。ｈ１(n)は、第１ヒストグラムメモリ２０２で作
成された第１ヒストグラムの明度のレベルｎでの度数デ
ータを表わし、ｈ２(n)は、第２ヒストグラムメモリ２
０４で作成された第２ヒストグラムの明度のレベルｎで
の度数データを表わす。ＣＰＵ１５２は、第１ヒストグ
ラム２０２の各度数(ｈ１(n))から第２ヒストグラム２
０４の各度数(ｈ２(n))を減算して、第３ヒストグラム
(ｈ３(n)＝ｈ１(ｎ)−ｈ２(ｎ))を作成する。これは、
原稿の有彩色部分のヒストグラムを表している。図７に
示すように、２種のヒストグラムメモリ２０２、２０４
に作成した２つのヒストグラムから、例えば以下のよう
な量を分析できる。第１ヒストグラムメモリ２０２よ
り、Ｗ＝原稿内の下地(白)領域(ｎ＝μ１〜２５５)のド
ット数、Ｍ＝白黒の中間調(グレー)領域（ｎ＝μ２〜μ
１）のドット数、Ｂ＝黒領域（ｎ＝０〜μ２）のドット
数およびＳ＝第１ヒストグラムの総度数和＝原稿サイズ
内の総画素数。さらに、第２ヒストグラムメモリ２０４
から、Ｃ＝カラー領域（ｎ＝σ１〜σ２）のドット数。
すなわち、

【数２】

【００２５】自動カラー選択では、明度データを基に、
無彩色と有彩色との比から原稿種別を判別する。具体的
には、ヒストグラムから得られたＳとＣを用いて、原稿
中の有彩色ドットの比を求め、カラーコピーをするか、
白黒コピーをするかを判断している。先に説明したよう
に、Ｃは、カラー領域(ｎ＝σ１〜σ２)のドット数であ
り、Ｓnは原稿サイズ内の総画素数である。したがっ
て、Ｃ／Ｓは、有彩色と(有彩色＋無彩色)の比に対応す
る。すなわち、判断式(Ｃ／Ｓ)が基準値以下であれば、
有彩色が少ないので白黒コピーモードを設定し、基準値
よりも大きければ、有彩色が多いのでフルカラーコピー
モードを設定する。ここに、分母にＳを用いることによ
って、自動カラー選択の判断、特に原稿サイズの影響を
無視できる。

【００２６】図８は、ＣＰＵ１５２の自動カラーモード
選択のフローを示す。まず、ヒストグラム作成部１１０
により、第１と第２のヒストグラムメモリ２０２、２０
４に明度のヒストグラムを作成する（ステップＳ１０
０）。次に、ヒストグラムから上記のＣとＳを求め（ス
テップＳ１０２）、比Ｃ／Ｓを計算する（ステップＳ１
０４）。そして、Ｃ／Ｓが所定のしきい値より大きけれ
ば（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、カラー原稿であると
判定し（ステップＳ１０８）、そうでなければ（ステッ
プＳ１１０でＮＯ）、白黒原稿であると判定する（ステ
ップＳ１１２）。

【００２７】(７) 原稿種別判別さらに、ＣＰＵ１５２は、まず、自動露光(ＡＥ)処理の
初めの段階として、ヒストグラムメモリ２０２、２０４
の情報および自動カラー選択(ＡＣＳ)の結果（図８参
照）より、以下のような５種の原稿（表１参照）の判断
を行う。 (ａ) 白黒写真原稿（白黒写真、白黒高精細網点印刷な
ど） (ｂ) 白黒標準原稿（白黒文字・線画などで、下地の比
較的白い原稿） (ｃ) フルカラー写真原稿（カラー銀塩写真、カラー高
精細網点印刷など） (ｄ) カラー標準原稿(下地白)（色文字・色線画などを
含む、下地の比較的白い原稿） (ｅ) カラー標準原稿(下地色付き)（下地に色が付いて
いる原稿）

【００２８】自動カラー選択もヒストグラムより得ら
れ、原稿種別は、ヒストグラムを解析して行っている
（図９参照）。原稿種別判断の考え方は以下の通りであ
る。カラー原稿と白黒原稿とは、先に自動カラー選択に
ついて説明したように、ヒストグラムより無彩色である
画素の数と有彩色である画素の数を求め、有彩色である
画素の数と無彩色全体の画素数の比がある基準値より大
きいとカラー原稿であると判断し、そうでないと、白黒
原稿であると判断する。また、写真原稿と標準原稿と
は、ヒストグラムの分布より判断できる。標準原稿と
は、主に文字からなる原稿であり、ヒストグラムは、図
１２や図１３に示すような２値的な分布を示す。ここ
で、下地が白でない場合も考慮する。２値的な分布を示
す場合は、標準原稿であると判断し、そうでない場合は
写真原稿であると判断する。具体的には、ヒストグラム
から濃度範囲（黒側）の画素数と、白付近の画素数と比
較し、前者が少ないと２値的分布であるとして、標準原
稿であると判断する。カラー標準原稿の場合は、下地が
白の場合がこれにより判断できる。カラー原稿の場合に
は、下地色が付いている標準原稿とカラー写真原稿との
区別が必要なので、ヒストグラムにおける分布が広範囲
で平均的であるものをカラー写真原稿であると判断し、
そうでない場合は、下地色付きカラー標準原稿であると
判断する。具体的には、ヒストグラムにおける最大値と
最小値との差で判断している。

【００２９】図９は、ＣＰＵ１５２による原稿種別判別
のフローを示す。まず、第１と第２のヒストグラムメモ
リ２０２、２０４のデータｈ１(ｎ)とｈ２(ｎ)より、次
に定義する各種度数和Ｇ２５,Ｇ２４,Ｇ２３,Ｇ２２,Ｇ
２１,Ｇ２０,Ｇ３５,Ｇ３４,Ｇ３３,Ｇ３２,Ｇ３１,Ｇ
３０を計算し、さらに、下地レベルａ（第２ヒストグラ
ムメモリ２０４における出力データＩＤ０．４以下での
最大度数を示す階調レベル）と文字レベルｂ（第２ヒス
トグラムメモリ２０４における出力データＩＤ０．６以
上で最大度数を示す階調レベル）を求める（ステップＳ
２００）。

【数３】図１０の左側に示すように、明度ＶＨのレベル０〜２５
５は出力データＩＤと対応するが、これらの値は、出力
データの６つの範囲（０.２以下、０.２〜０.４、０.４
〜０.６、０.６〜０.８、０.８〜１.１、１.１以上）に
おいて、明度データがしきい値ＳＲＥＦより大きいか小
さいかに対応して、ｈ２(ｎ)またはｈ３(ｎ)（＝ｈ１
(ｎ)−ｈ２(ｎ)）を集計した値である。なお、図１０に
おいて、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｒ,Ｇ,Ｂで示す範囲は、対応する色
におけるＶＨの存在範囲を示す。

【００３０】次に、写真(ａ)・(ｃ)と標準原稿(ｂ)・
(ｄ)と下地色付き標準原稿(ｅ)を区別するために、写真
原稿および下地色付き原稿の判定を行う。まず、前述の
自動カラー選択(ＡＣＳ)の処理結果より、白黒原稿(ａ)
・(ｂ)と、カラー原稿(ｃ)・(ｄ)・(ｅ)との判別を行う
ことが出来る（ステップＳ２０２）。もし自動カラー選
択の判別結果がカラーであれば（ステップＳ２０２でＹ
ＥＳ）、ステップＳ２０４に進み、カラー原稿の種別を
判別する（ここに、α２はしきい値を表す）。まず、出
力データ(ＩＤ)０.４以上の無彩色と出力データ(ＩＤ)
０.２以上の有彩色との度数和（白下地以外の部分に相
当する）が原稿総度数(Ｓn)に占める割合が小さい場合
は（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、白地部分が多いの
で、カラー標準原稿(下地白)(ｂ)と判断する（ステップ
Ｓ２０６）。そして、画像処理について、下地調整は、
自動露光(ＡＥ)処理を設定し、黒文字判別処理を設定
し、階調再現切換処理を設定し、原稿モードをカラー標
準モードとする（ステップＳ２０８）。もし出力データ
(ＩＤ)０.４以上の無彩色と出力データ(ＩＤ)０.２以上
の有彩色との度数和が原稿総度数(Ｓ)に占める割合が大
きい場合は（ステップＳ２０４でＮＯ）、さらに、有彩
色のある度数ブロックにおける度数和の占める比率が非
常に高いかを判断する（ステップＳ２１０、ここに、α
３はしきい値を表す）。具体的には、有彩色のある度数
ブロックＧ３０〜Ｇ３４の中の最大度数和と最小度数和
との差と原稿総度数との比率を求め、この比率が非常に
は高くないときには（ステップＳ２１０でＮＯ）、画像
データが全明度階調にわたって平均的ではないので、カ
ラー標準原稿の下地が色付けされているもの(ａ)と判断
する（ステップＳ２１２）。そして、画像処理につい
て、下地調整は、標準マニュアル設定の中央とし、黒文
字判別処理を設定し、階調再現切換処理を設定し、原稿
モードをカラー標準モードとする（ステップＳ２１
４）。そうでなければ（ステップＳ２１０でＹＥＳ）、
画像データが全明度階調にわたって平均的であるので、
カラー写真原稿(ｃ)であると判断し（ステップＳ２１
６）、画像処理について、下地調整は、写真マニュアル
設定の中央とし、黒文字判別処理を設定せず、階調再現
切換処理も設定せず、原稿モードをカラー写真モードと
する（ステップＳ２１８）。

【００３１】一方、もし自動カラー選択(ＡＣＳ)の判別
結果がカラーでなければ（ステップＳ２０２でＮＯ）、
ステップＳ２２０に進む（ここにα１はしきい値を表
す）。もし出力データ(ＩＤ)０.４以上の無彩色の度数
和が原稿総度数(Ｓ)に占める割合が小さい場合には（ス
テップＳ２２０でＹＥＳ）、白黒写真(ｅ)と判断し（ス
テップＳ２２２）、画像処理について、下地調整は、写
真マニュアルの中央を設定し、黒文字判別処理を設定せ
ず、階調再現切換処理も設定せず、原稿モードをモノク
ロ標準モードとする（ステップＳ２２４）。そうでなけ
れば（ステップＳ２２０でＮＯ）、白地部分が多いの
で、白黒標準原稿(ｄ)であると判断し（ステップＳ２２
６）、画像処理について、下地調整は、自動露光(ＡＥ)
処理を設定し、黒文字判別処理を設定せず、階調再現切
換処理を設定し、原稿モードをモノクロ標準モードとす
る（ステップＳ２２８）。

【００３２】最後に、それぞれの原稿種別判定結果を操
作パネル１５４の基本操作画面（図４）に表示する（ス
テップＳ２３０）。この表示がないと、ユーザは、原稿
種別の判定結果が分からないので不安になるおそれがあ
る。そこで、操作パネル１５４に原稿種別を表示するこ
とにより、ユーザがすぐに判定結果が理解できるように
した。以上の処理により原稿種別(ａ)〜(ｅ)の判定およ
びそれに対応する画像処理設定が出来た。表１は、それ
ぞれの原稿種別に対する自動カラー選択(ＡＣＳ)、画像
処理モードおよび原稿モードの内容を示す。また、表２
は、各種モードでの下地処理の設定を示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】(８)ＨＶＣ変換とＨＶＣ調整本実施例の複写機は、画像データの処理をＨＶＣデータ
に変換して行なう。ＨＶＣ変換部１１４は、Ｒ,Ｇ,Ｂデ
ータを明度信号(Ｖ)及び２種の色差信号(Ｃr,Ｃb)から
なる色空間の信号に変換するマトリクス演算器を備え
る。

【数４】色相・明度・彩度からなる色の三属性は、Ｖ,Ｃr,Ｃb信
号を用いて以下のように求められる。

【数５】明度(Ｖalue) ＝Ｖ彩度(Ｃhroma) ＝ (Ｃｒ²＋Ｃb²)^1/2 （５）色相(Ｈue) ＝ arctan(Ｃb／Ｃr) このような信号Ｖ,Ｃｒ,Ｃｂに変換する理由は、人間の
感覚に類似した処理を行うことによって、高画質化を実
現するとともに、後段で行う処理(画像合成・自動露光
処理・ＨＶＣ調整)が容易になるためである。

【００３６】ＨＶＣ変換部１１４の出力は、画像合成部
１２４以降の処理部に転送される他に、編集処理部１１
６にてカラーチェンジなどの画像編集を行う。一方、紙
幣認識部１１８で原稿が紙幣・有価証券などであるかを
判定し、コピー動作の禁止を命令する。そして、画像合
成部１２４において、ＨＶＣ変換部１１４より出力され
たＶ,Ｃr,Ｃb信号は、一旦ディレイメモリ１１５に入力
され、編集処理部１１６からの画像信号と同期をとる。
そして、画像合成部１２４は、ディレイメモリ１１５の
出力データ(Ｖ,Ｃr,Ｃb)と画像セレクタ１２６の出力デ
ータ(Ｖ,Ｃr,Ｃb)より、画像合成を行う。代表的な合成
方法には、透かし合成、はめ込み合成、文字合成などが
あるが、詳細な説明を省略する。

【００３７】図１１に示すように、ＨＶＣ調整部１２８
は、画質調整モードのために設けられる。ＨＶＣ調整部
１２８は、Ｖ,Ｃr,Ｃbデータを受信して、Ｈ,Ｖ,Ｃ信号
毎に独立して画像調整を行えるように、以下のような行
列演算処理を行うマトリクス演算器１２８ａを備える。

【数６】ここで、ｑが彩度調整係数であり、θが色相調整係数で
ある。これらの係数は、ＨＶＣ調整制御部１２９から出
力され、画質モニタ制御部から送られてくるＭdata(３
ビット)を切り替え信号として、画像信号とリアルタイ
ムに８種類の係数群から選択される。このようにして、
人間の感覚に類似した調整を行い、操作者の好みに応じ
た画像調整を容易にしている。

【００３８】(９)自動露光処理(ＡＥ) 原稿種別に従う画像処理の例として、下地処理について
説明する。従来、フルカラー複写機において、自動露光
処理は原稿と異なるカラーバランスのコピーになってし
まう恐れがあるため、モノクロモードでしか作動させず
にいた。しかしフルカラーモードでも黒文字判別のよう
な処理が導入され、白黒・カラー混在原稿が鮮明に再現
されるようになると、裏写りの防止などのため、原稿下
地レベルを自動露光処理のように自動的に最適制御する
必要が生じてきた。本実施例では、人間の比視感度(明
るさ)に近似されている明度信号(ＶＨ)を作成し、ヒス
トグラム生成および原稿種別判断を行っている。これに
より、フルカラー原稿の色合いを変化させずかつ白黒／
カラー部分を意識せずに原稿下地レベルを自動的に制御
してコピーする自動露光処理を行っている。すなわち、
一旦画像信号をＲ,Ｇ,Ｂ信号からＶ,Ｃr,Ｃb信号に変換
し、そのデータに対し、自動露光処理を行い、再びＲ,
Ｇ,Ｂ信号に変換することにより、フルカラーモードも
モノクロモードも一義的な処理を施すことで、下地レベ
ルの最適化が可能になる。さらに、フルカラーモードで
も、色成分信号であるＣr,Ｃbに対して何らの処理も加
えないため、自動露光処理によるカラーバランスの変化
が生じない。

【００３９】さらに具体的に説明すると、下地調整は、
自動的な自動露光処理またはマニュアル設定により行わ
れる。図４の基本操作画面において、ユーザは、自動露
光処理を行うかマニュアル指定８段階の１つのレベルを
選択するのかを選ぶことができる。自動露光処理では、
予備スキャン動作によって原稿ヒストグラム情報から５
種の原稿種別(カラー標準(下地白,下地色付き)／写真原
稿及び白黒標準／写真原稿)を行う（図９参照）。すで
に図９に示したように、カラー標準原稿(下地白)か白黒
標準原稿ならば、図１２と図１３に示すような明度階調
補性を行い、他の原稿種別ならばマニュアル中央レベル
設定を自動選択する。

【００４０】自動露光(ＡＥ)処理部１３０では、ヒスト
グラム生成部１１０で得られた原稿種別情報に基づい
て、下地除去を行う。ここでは、原稿種別(ｂ)および
(ｄ)については、明度Ｖについてのルックアップテーブ
ルメモリ(ＡＥテーブル)１３１ａを用いて、自動露光処
理前の明度信号(Ｖ_in)から自動露光処理後の明度信号
(Ｖ_o _ut)を次の補正式によって求め、明度補正を行う。
すなわち、モノクロ標準原稿に対して、

【数７】Ｖ_out＝２５６＊(Ｖ_in−b−８)／{(a−８)−b} （７）また、カラー標準原稿(下地白)に対して、

【数８】Ｖ_out＝２５６＊(Ｖ_in−８)／(a−８) （８）

【００４１】ここに、ａは、下地レベルを示し、ｂは、
文字レベルである。いいかえれば、図１２に示すよう
に、白黒標準原稿に対しては、下地を飛ばすと同時に鉛
筆書きのような薄い文字を濃くして読みやすくコピーす
る。このため、ａ＋８とｂの間の明度が０〜２５５に拡
大され、ａ＋８から下とｂから上のデータＶ_inは捨てら
れる。一方、カラー標準原稿では、下地を飛ばすのみと
している。カラー標準原稿に対しては、図１３に示すよ
うに、８とｂとの間のデータＶ_inが０〜２５５に拡大さ
れ、ｂから上のデータは捨てられる。本実施例では、下
地をとばすレベルを０〜８と設定した。

【００４２】白黒／カラー標準原稿において、下地レベ
ルａと文字レベルｂは、次のように求める。第１ヒスト
グラムメモリ２０２における原稿全体の明度ヒストグラ
ムｈ１(n)から以下の値を求める。まず、原稿の下地レ
ベルを判断するため、ｎ＝１３６〜２５５（ＩＤ０．
４以下）の範囲において、ｈ１(n)が最大度数を得る階
調レベルｍを求める。そして、ａ＝ｍ−８とし、下地明
度を２５５にする。同様に白黒原稿時のみ、原稿内の階
調レベルを判断するため、ｎ＝０〜１２０（ＩＤ０．
４以上）の範囲において、ｈ１(n)が最大度数を得る階
調レベルｌを求める。そして、ｂ＝ｌ＋８とし、文字部
の明度＝０にする。ａ＝ｍ−８としているのは、レベル
ｍ付近でヒストグラム分布は、あるバラツキをもった正
規分布をしているから、そのバラツキを±８として、レ
ベルｍ付近の階調を確実にとばすためである。同様に、
ｂ＝ｌ＋８としているのは、レベルｌ付近の階調を確実
に黒にするためである。また、カラー原稿標準モードで
ｂにより、制御しないのは、文字が黒とは限らないから
である。

【００４３】ここで、Ｃr,Ｃbの色成分はスルーさせて
いるため(ＡＥテーブル１３１ｂ,１３１ｃでは、Ｄ_in＝
Ｄ_out)、原稿の色情報は変化させずに濃淡情報(Ｖ)のみ
を制御している。このため、カラー原稿の色情報を変化
させずに、下地レベルの自動調整が行える。色差信号Ｃ
r,Ｃb成分については、補正を行なわないため(Ｖ_out＝
Ｖ)、カラーバランスは崩れない。

【００４４】さらに、操作パネル１５４で設定されるマ
ニュアル設定(自動露光処理解除)では、下地レベル値を
可変するための明度補正を行うことが出来る。このモー
ドは、モノクロ／カラー及び写真／標準モードで異な
り、マニュアル設定値が７段階であり、±０を中心とし
て−１〜−４は下地がとぶ方向に、＋１,＋２はかぶる
方向になるようにしている（図４参照）。詳細な設定内
容については、カラー標準モード、モノクロ標準モード
および写真モードにおいて、表２に示すように、マニュ
アル設定の各レベル＋２〜−４が設定されている。

【００４５】原稿種別に対応した他の画像処理として
は、ＭＴＦ補正部１４８における黒文字判別処理（色に
じみ補正）がある。表１に示すように、この処理は、カ
ラー標準原稿についてなされる。これは、カラー画像と
白黒画像とが混在するときに、黒文字の画像再現を最適
化するために行なう。まず、領域判別部１４６により黒
文字のエッジ部と判断された部分において、Ｃ，Ｍ，Ｙ
成分のデータを減衰させ、Ｂｋ成分のデータは、Ｂｋ１
００％のデータに明度Ｖのデータを加算して文字をやや
太らせつつエッジ強調をする。

【００４６】(１０)逆ＨＶＣ変換逆ＨＶＣ変換部１３２では、Ｖ,Ｃr,Ｃb信号から再び、
Ｒ,Ｇ,Ｂ信号に変換するため、前述したマトリクスの逆
行列演算を以下のごとく行い、Ｒ,Ｇ,Ｂを出力する。

【数９】上述のスキャンデータの処理は、明度データに変換して
行ったが、ここで、逆ＨＶＣ変換を行うことにより、以
降の色補正などのデータ処理は、３原色のデータについ
て行える。

【００４７】

【発明の効果】カラー原稿と白黒原稿の両方について、
種々の原稿種別を自動的に判定できるので、ユーザが原
稿種別を選択する必要がなくなる。また、自動原稿搬送
装置に種々の原稿が混合して積載されていても、原稿種
別を自動的に判定し、それぞれに最適な画像処理を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】デジタルカラー複写機の全体を示す図式的な
断面図である。

【図２】信号処理部の１部のブロック図である。

【図３】信号処理部の残りの部分のブロック図であ
る。

【図４】ヒストグラム生成部のブロック図である。

【図５】ヒストグラム生成におけるサンプリングの状
況を示す図である。

【図６】ヒストグラムから得られる種々の量を示す図
である。

【図７】自動カラー選択のフロー図である。

【図８】ヒストグラムから得られる種々の量を示す図
である

【図９】画像種別を判別するためのフロー図である。

【図１０】明度信号と各種信号（Ｇ25〜Ｇ35）との関
連を説明するための図である。

【図１１】ＨＶＣ調整部、自動露光(ＡＥ)処理部およ
びＨＶＣ逆変換部の図である。

【図１２】モノクロカラー標準原稿に対するＡＥ処理
前後の原稿明度分布の変化を表すグラフである。

【図１３】カラー標準原稿(下地白)に対するＡＥ処理
前後の原稿明度分布の変化を表すグラフである。

【符号の説明】

１１０ヒストグラム生成部、１５２ＣＰＵ、２０
０明度作成部、２０２全画素用の第１ヒストグラ
ムメモリ、２０４有彩色用の第２ヒストグラムメモ
リ、２０８、２１０積算用加算器、２１２〜２１８
有彩色識別用回路。

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−144567（ＪＰ，Ａ) 特開平２−884（ＪＰ，Ａ) 特開平６−152962（ＪＰ，Ａ) 特開平２−205984（ＪＰ，Ａ) 特開平６−284281（ＪＰ，Ａ) 特開平６−205204（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換素子により原稿を読み取って得
られた３原色のＲ,Ｇ,Ｂ信号を明度信号に変換する明度
信号作成器と、前記明度信号を基に原稿中の無彩色画素のヒストグラム
を作成する第１のヒストグラム作成手段と、前記明度信号を基に原稿中の有彩色画素のヒストグラム
を作成する第２のヒストグラム作成手段と、前記第１及び第２のヒストグラム作成手段によって作成
されたヒストグラムから原稿種別を判定する原稿種別判
定手段と、前記原稿種別判定手段の判定結果に基づいて画像処理内
容を切換える処理切換手段とを備えることを特徴とする
画像処理装置。
【請求項２】さらに、前記ヒストグラムの分布状況を
解析する解析手段を有し、前記原稿種別判定手段は、前
記解析手段による解析結果に基づいて原稿種別を判定す
ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】前記解析手段は、前記無彩色画素と有彩
色画素の画素数をカウントすることを特徴とする請求項
２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記解析手段は、前記各ヒストグラムを
それぞれ明度レベルに関して複数のブロックに分割し、
各ブロック毎に無彩色画素と有彩色画素の画素数をカウ
ントすることを特徴とする請求項３記載の画像処理装
置。