(57)【要約】【課題】ＳＤ映像からＨＤ映像への変換、及びＨＤ映像からＳＤ映像への変換の際に、映像不足部分は、監視カメラで撮像した静止画や別の監視カメラの映像（動画）を当該カメラ画角に合成する等の画像処理を行うことで、監視重点エリアで画質劣化や映像歪が生じることなく違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供する。【解決手段】監視カメラと、当該監視カメラで撮像したＳＤ映像をＨＤ映像に変換、またはＨＤ映像をＳＤ映像に変換する画像処理装置とを有する映像監視システムにおいて、画像処理装置は、ＳＤ映像をＨＤ映像に変換する場合、予めＳＤ対応の監視カメラ画角をメモリに記憶し、当該メモリされた画角部分をパターンマッチングで映像内に枠表示させ、ＳＤ対応の監視カメラを左右方向に旋回させて撮像した画像から左右スペースの画像を切出して、ＨＤ化する際の左右の不足部分を静止画合成させてＨＤ映像を生成することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視カメラと、当該監視カメラで撮像したＳＤ（Standard  Definition）映像をＨＤ（High  Definition）映像に変換、またはＨＤ映像をＳＤ映像に変換する画像処理装置とを有する映像監視システムにおいて、
前記画像処理装置は、ＳＤ映像をＨＤ映像に変換する場合、予めＳＤ対応の監視カメラ画角をメモリに記憶し、当該メモリされた前記画角部分をパターンマッチングで映像内に枠表示させ、前記ＳＤ対応の監視カメラを左右方向に旋回させて撮像した画像から左右スペースの画像を切出して、ＨＤ化する際の左右の不足部分を静止画合成させてＨＤ映像を生成することを特徴とする映像監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載された映像監視システムにおいて、前記画像処理装置は、前記左右の不足部分に、前記ＳＤ対応の監視カメラの近傍に設置した別のＳＤ対応の監視カメラの映像を圧縮合成してＨＤ映像を生成することを特徴とする映像監視システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載された監視システムにおいて、前記画像処理装置の映像変換方式をデータベースで管理するシステム管理サーバを有し、当該システム管理サーバは、前記監視カメラの変換方式を自ら指示することによって、映像変換方式の統一化を図ることを特徴とする映像監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のＳＤ（Standard  Definition）方式の監視カメラ及びＨＤ（High  Definition）方式の監視カメラが混在する大規模監視システムに係り、特に、送信先の監視モニタのアスペクト比に応じて映像データを変換する画像処理装置を備えた映像監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アスペクト比４：３のＳＤ（Standard  Definition）映像をアスペクト比１６：９のＨＤ（High  Definition）映像にアップコンバートする場合、左右の不足部分を黒帯表示するピラーボックス方式や、上下の不要部分をカットする上下カット方式や、左右方向に引き延ばすアナモフィック処理方式がある。また、アスペクト比１６：９のＨＤ映像をアスペクト比４：３のＳＤ映像にダウンコンバートする場合、上下の不足部分を黒帯表示するレターボックス方式や、左右の不要部分をカットするエッジクロップ方式や、左右方向に圧縮するスクイーズ方式がある。
【０００３】
下記の特許文献１には、ＳＤ対応の映像データをＨＤ対応の映像データへアップコンバートして表示すること、また、ＨＤ対応の映像データをＳＤ対応の映像データへダウンコンバートして表示または録画することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０６８１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来のＳＤ映像をＨＤ映像にアップコンバートする方式やＨＤ映像をＳＤ映像にダウンコンバートする方式は、映像の歪や画質の劣化を伴うだけでなく、これら複数の方式が混在すると、見た目で違和感が生じて視認性の低下につながることが懸念される。
特に、不要部分をカットする方式では監視したい部分が表示できなかったり、また、不足部分を黒帯表示する方式では監視したい部分が小さく表示される等、運用上重大な不都合が発生する可能性があった。
また、システム全体で変換方式を自動的に統一させるような監視システムは存在しなかった。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたものであり、ＳＤ映像からＨＤ映像へのアップコンバート、及びＨＤ映像からＳＤ映像へのダウンコンバートの際に、映像不足部分は、監視カメラで撮像した静止画や別の監視カメラの映像（動画）を当該カメラ画角に合成する等の画像処理を行うことで、監視重点エリアで画質劣化や映像歪が生じることなく違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供することを目的とする。
また、アップコンバート方式、ダウンコンバート方式が多数混在する映像監視システムにおいて、変換方式を自動的に統一したり、監視カメラ側からＳＤ、ＨＤ２つのストリームを配信して、監視モニタ側で監視モニタに応じた方式を選択して表示することで、ＳＤ方式の監視カメラ、ＨＤ方式の監視カメラが多数混在するにも関わらず違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る映像監視システムは、監視カメラと、当該監視カメラで撮像したＳＤ（Standard  Definition）映像をＨＤ（High  Definition）映像に変換、またはＨＤ映像をＳＤ映像に変換する画像処理装置とを有する映像監視システムにおいて、前記画像処理装置は、ＳＤ映像をＨＤ映像に変換する場合、予めＳＤ対応の監視カメラ画角をメモリに記憶し、当該メモリされた前記画角部分をパターンマッチングで映像内に枠表示させ、前記ＳＤ対応の監視カメラを左右方向に旋回させて撮像した画像から左右スペースの画像を切出して、ＨＤ化する際の左右の不足部分を静止画合成させてＨＤ映像を生成することを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明に係る映像監視システムは、上記した映像監視システムにおいて、前記画像処理装置は、前記左右の不足部分に、前記ＳＤ対応の監視カメラの近傍に設置した別のＳＤ対応の監視カメラの映像を圧縮合成してＨＤ映像を生成することを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するための本発明に係る映像監視システムは、上記した映像監視システムにおいて、前記画像処理装置の映像変換方式をデータベースで管理するシステム管理サーバを有し、当該システム管理サーバは、前記監視カメラの変換方式を自ら指示することによって、映像変換方式の統一化を図ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＳＤ映像からＨＤ映像へのアップコンバート、及びＨＤ映像からＳＤ映像へのダウンコンバートの際に、映像不足部分は、監視カメラで撮像した静止画や別の監視カメラの映像（動画）を当該カメラ画角に合成する等の画像処理を行うことで、監視重点エリアで画質劣化や映像歪が生じることなく違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供することができる。
また、アップコンバート方式、ダウンコンバート方式が多数混在する映像監視システムにおいて、変換方式を自動的に統一したり、監視カメラ側からＳＤ、ＨＤ２つのストリームを配信して、監視モニタ側で監視モニタに応じた方式を選択して表示することで、ＳＤ方式の監視カメラ、ＨＤ方式の監視カメラが多数混在するにも関わらず違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る映像監視システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るシステム管理サーバ５０の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る映像監視システムでの監視カメラ１０の仕様をＳＤタイプからＨＤタイプに交換する際の画角調整の手順を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０でのＨＤ映像からＳＤ映像への変換処理の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０でのＳＤ映像からＨＤ映像への変換処理の一例を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０でのＳＤ映像からＨＤ映像への変換処理の他の例を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る映像監視システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
以下に、本発明の実施の形態１に係る映像監視システムについて、図１〜３を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る映像監視システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０の構成を示すブロック図である。また、図３は、本発明の実施の形態１に係るシステム管理サーバ５０の構成を示すブロック図である。
本発明の映像監視システム１は、図１に示すように、監視カメラ１０、画像処理装置２０、ＩＰエンコーダ３０、ＩＰネットワーク網４０、システム管理サーバ５０を含んだ構成となっている。なお、映像監視システム１では、監視カメラ１０、画像処理装置２０及びＩＰエンコーダ３０が、複数組みＩＰネットワーク網４０に接続される構成となっている。
監視カメラ１０は、ＳＤ対応のカメラまたはＨＤ対応のカメラであり、撮像したＳＤ映像またはＨＤ映像の映像信号を画像処理装置２０に出力する。また、監視カメラ１０は、パン、チルト、ズームの調整機能を有する雲台を備えたカメラであり、システム管理サーバ５０または画像処理装置２０からの指示によって、パン、チルト、ズームの動作制御が行われる。
【００１３】
画像処理装置２０は、図２に示すように、アップコンバート手段２１ａとダウンコンバート手段２１ｂと雲台動作制御手段２１ｃを備えた制御部２１と、監視カメラ１０から入力された映像信号を記憶するための記憶部２２とを有する構成となっている。画像処理装置２０は、システム管理サーバ５０からの指示に応じて、監視カメラ１０から入力されたＳＤ映像またはＨＤ映像の映像信号を、アップコンバート手段２１ａでＳＤ映像からＨＤ映像へアップコンバート処理した映像データ、または、ダウンコンバート手段２１ｂでＨＤ映像からＳＤ映像へダウンコンバート処理した映像データ、または、コンバート処理しない映像データをＩＰエンコーダ３０に出力する。
ＩＰエンコーダ３０は、画像処理装置２０から入力された映像データをエンコードし、ＩＰネットワーク網４０へ配信する。
【００１４】
システム管理サーバ５０は、図３に示すように、雲台動作制御手段５１ａと表示制御手段５１ｂを備えた制御部５１と、監視カメラ１０それぞれの識別情報や型式（ＳＤ対応またはＨＤ対応）や設置位置やプリセットポイント情報等が予め登録されたカメラ情報テーブル５２ａとＩＰエンコーダ３０を介して送信された映像データを蓄積するデータベース５２と、送信されたＳＤ映像またはＨＤ映像の映像データを様々な表示形態で表示する表示部５３とを有する構成となっている。なお、上記した様々な表示形態とは、表示部５３の画面サイズに合わせてＳＤ映像またはＨＤ映像をそのまま単画面で表示したり、複数のＳＤ映像またはＨＤ映像を組み合わせて４画面、９画面等の多分割で表示したりすることをいう。
【００１５】
上記構成によって、本発明の監視システム１では、監視カメラ１０で撮像された映像信号は画像処理装置２０に出力され、画像処理装置２０で、ＳＤ映像からＨＤ映像へのアップコンバート処理、またはＨＤ映像からＳＤ映像へのダウンコンバート処理、または、コンバート処理が為されない状態で、ＩＰエンコーダ３０へ出力される。ＩＰエンコーダ３０は、画像処理装置２０から入力された映像データをエンコードしてＩＰネットワーク網４０へ配信する。システム管理サーバ５０では、ＩＰエンコーダ３０を介して送信された映像データをデコードし、デコードした映像データをデータベース５２に蓄積する一方、表示部５３に所定の表示形態で表示することによって、監視作業が行われる。
【００１６】
ここで、最初に、監視カメラ１０の仕様をＳＤタイプからＨＤタイプに交換する際の画角調整の手順について、図４を参照して説明する。
図４は、本発明の実施の形態１に係る映像監視システムでの監視カメラ１０の仕様をＳＤタイプからＨＤタイプに交換する際の画角調整の手順を説明するための図であり、（ａ）はＳＤ映像、（ｂ）はＨＤ映像、また（ｃ）は相関性グラフを示す。
図４において、１０１は画像処理装置２０の記憶部２２にメモリされたＳＤタイプの監視カメラ１０で撮像したＳＤ映像、１０２は被写体、１０３はＨＤタイプの監視カメラ１０で撮像したＨＤ映像、１０４はＨＤ映像１０３内のＳＤ映像枠、１０５は相関性グラフ（横軸：ＨＤ映像１０３の水平距離、縦軸：相関性の度合い）である。
監視カメラ１０をＳＤタイプからＨＤタイプに交換する際、予めＳＤタイプの監視カメラ１０で撮像したＳＤ映像１０１を画像処理装置２０の記憶部２２にメモリする。次に、ＨＤタイプの監視カメラ１０に交換した後、画像処理装置２０の記憶部２２にメモリされたＳＤ映像１０１をＨＤタイプの監視カメラ１０で撮像したＨＤ映像１０３内で左右に移動させて相関性の高いポイントを計測する。図４（ｃ）に示すように、最も相関性の高い箇所にＳＤ映像枠１０４を固定する。図示しないモニタにはＳＤ映像枠１０４付きの映像を表示することで、ＳＤ映像枠１０４を画像中心に合わせる等のＨＤタイプの監視カメラ１０の画角合わせ作業をサポートすることが可能になる。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０のダウンコンバート手段２１ｂで行うＨＤ映像からＳＤ映像への変換処理の一例について、図５を参照して説明する。
図５は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０でのＨＤ映像からＳＤ映像への変換処理の一例を説明するための図であり、（ａ）はＨＤ映像をＳＤ映像に変換する際の左右のカットイメージを示し、（ｂ）は生成されたＳＤ映像を示している。
図５において、２０１はＨＤ映像、２０２は左側のカットエリア、２０３は右側のカットエリア、２０４は生成されたＳＤ映像である。
監視カメラ１０から出力されたＨＤ映像をＳＤ映像に変換する際に、画像処理装置２０の図示しないモニタに表示した上記したＳＤ映像枠１０４を左右に移動させることで、ＳＤ映像に変換するときの左右カットエリアを任意に指定することが可能である。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０のアップコンバート手段２１ａで行うＳＤ映像からＨＤ映像への変換処理の一例について、図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０でのＳＤ映像からＨＤ映像への変換処理の一例を説明するための図であり、（ａ）は所定位置からＳＤタイプの監視カメラ３０１でＳＤ映像を撮像した状態を示し、（ｂ）は雲台動作制御手段２１ｃでＳＤタイプの監視カメラ３０１を左に旋回させてＳＤ映像を撮像した状態を示し、（ｃ）は雲台動作制御手段２１ｃでＳＤタイプの監視カメラ３０１を右に旋回させてＳＤ映像を撮像した状態を示し、また、（ｄ）はＳＤ映像３０２の左右に静止画を合成してＨＤ映像を生成するイメージ図を示している。
図６において、３０１は監視カメラ、３０２はＳＤ映像、３０３は監視カメラ３０１を左旋回させたときの映像、３０４は監視カメラ３０１を右旋回させたときの映像、３０５は左右に静止画を合成して得られたＨＤ映像である。
画面垂直距離をＬとすると、ＳＤ映像３０２での水平距離は（４／３）Ｌ、ＨＤ映像３０５での水平距離は（１６／９）Ｌである。
そこで、ＳＤ映像３０２をＨＤ映像３０５に変換する際に、ＳＤタイプの監視カメラ３０１を左に旋回させて、［００１４］記載の方法で得られたＳＤ映像枠１０４の左端と画面左端の間の距離が（２／９）Ｌになったときに、ＳＤ映像枠１０４の左端と画面左端の間のエリア３０６を静止画で記憶部２２にメモリする。同様に、ＳＤタイプの監視カメラ３０１を右に旋回させて、ＳＤ映像枠１０４の右端と画面右端の間の距離が（２／９）Ｌになったときに、ＳＤ映像枠１０４の右端と画面右端の間のエリア３０７を静止画で記憶部２２にメモリする。
両メモリ画像をＳＤ映像３０２の左右に合成させることで、画質を劣化させることなくＨＤ映像３０５を生成することが可能になる。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０のアップコンバート手段２１ａで行うＳＤ映像からＨＤ映像への変換処理の他の例について、図７を参照して説明する。
図７は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２０でのＳＤ映像からＨＤ映像への変換処理の他の例を説明するための図であり、（ａ）は所定の位置からＳＤタイプの監視カメラでＳＤ映像を撮像した状態を示し、（ｂ）は近傍ＳＤカメラ（Ａ）でＳＤ映像を撮像した状態を示し、（ｃ）は近傍ＳＤカメラ（Ｂ）でＳＤ映像を撮像した状態を示し、（ｄ）は近傍ＳＤカメラ（Ａ）で撮像したＳＤ映像の水平圧縮映像を示し、（ｅ）は近傍ＳＤカメラ（Ｂ）で撮像したＳＤ映像の水平圧縮映像を示し、また、（ｆ）は近傍の２台のＳＤカメラの映像を合成してＨＤ映像を生成するイメージ図を示している。
図７において、４０１はＳＤ映像、４０２は近傍カメラ（Ａ）のＳＤ映像、４０３は近傍カメラ（Ｂ）のＳＤ映像、４０４は近傍カメラ（Ａ）の水平圧縮映像、４０５は近傍カメラ（Ｂ）の水平圧縮映像、４０６は合成後に生成されたＨＤ映像である。
そこで、近傍ＳＤカメラ（Ａ）と近傍ＳＤカメラ（Ｂ）の映像を水平方向に３／４×２／９＝１／６に圧縮することで、４０４と４０５の水平圧縮映像が得られる。両圧縮映像を４０１のＳＤ映像の左右に合成することで、ＨＤ映像４０６を生成することができる。両圧縮映像は動画であるので、上記した静止画と動画の合成のような違和感がなく映像を提供できる。
【００２０】
以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
本発明の実施の形態１によれば、ＳＤ映像からＨＤ映像へのアップコンバート、及びＨＤ映像からＳＤ映像へのダウンコンバートの際に、映像不足部分は、監視カメラで撮像した静止画や別の監視カメラの映像（動画）を当該カメラ画角に合成する等の画像処理を行うことで、監視重点エリアで画質劣化や映像歪が生じることなく違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供することができる。
【００２１】
＜実施の形態２＞
以下に、本発明の実施の形態２に係る映像監視システムについて、図８を参照して説明する。
図８は、本発明の実施の形態２に係る映像監視システムの構成を示すブロック図である。
本発明の映像監視システム２は、図８に示すように、監視カメラ１０、画像処理装置２０、ＩＰエンコーダ３０、ＩＰネットワーク網４０、システム管理サーバ５０、ＩＰデコーダ（Ａ）６０、ＨＤモニタ７０、ＩＰデコーダ（Ｂ）８０、ＳＤモニタ９０を含んで構成される。なお、図８中、図１と同一構成部分には同一符号を付しその説明を省略するが、画像処理装置２０及びシステム管理サーバ５０の動作が異なるので説明する。
映像監視システム２のように、ＳＤモニタ９０、ＨＤモニタ７０が混在するシステムにおいて、システム管理サーバ５０は、画像処理装置２０に対して、ＳＤ映像からＨＤ映像への変換方式、並びにＨＤ映像からＳＤ映像への変換方式指定信号を送信することで、システム全体として変換方式を統一することが可能になる。変換方式を統一することで、同一モニタに対して複数のＳＤ映像やＨＤ映像をシーケンシャル表示する際、または多分割表示を行う際に変換方式不一致による違和感のない映像を提供することが可能になる。
また、画像処理装置２０からＩＰエンコーダ３０へ２つの映像（ＳＤ映像とＨＤ映像）を送ることで、ＩＰエンコーダ３０はＳＤ映像ストリームとＨＤ映像ストリームをＩＰネットワーク網４０に配信する。システム管理サーバ５０は、ＩＰデコーダに接続されたモニタがＳＤモニタかＨＤモニタであるかをデータベース５２上で管理し、ＩＰデコーダが接続されたモニタに応じてＩＰデコーダに対して取り込む映像ストリームを選択することが可能になる。
【００２２】
以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
本発明の実施の形態２によれば、ＳＤ映像からＨＤ映像へのアップコンバート、及びＨＤ映像からＳＤ映像へのダウンコンバートの際に、映像不足部分は、監視カメラで撮像した静止画や別の監視カメラの映像（動画）を当該カメラ画角に合成する等の画像処理を行うことで、監視重点エリアで画質劣化や映像歪が生じることなく違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供することができる。
また、アップコンバート方式、ダウンコンバート方式が多数混在する映像監視システムにおいて、変換方式を自動的に統一したり、監視カメラ側からＳＤ、ＨＤ２つのストリームを配信して、監視モニタ側で監視モニタに応じた方式を選択して表示することで、ＳＤ方式の監視カメラ、ＨＤ方式の監視カメラが多数混在するにも関わらず違和感の少ない映像を提供することが可能な映像監視システムを提供することができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１：映像監視システム、２：映像監視システム、１０：監視カメラ、２０：画像処理装置、２１：制御部、２１ａ：アップコンバート手段、２１ｂ：ダウンコンバート手段、２１ｃ：雲台動作制御手段、２２：記憶部、３０：ＩＰエンコーダ、４０：ＩＰネットワーク網、５０：システム管理サーバ、５１：制御部、５１ａ：雲台動作制御手段、５１ｂ：表示制御手段、５２：データベース、５２ａ：カメラ情報テーブル、６０：ＩＰデコーダ（Ａ）、７０：ＨＤモニタ、８０：ＩＰデコーダ（Ｂ）、９０：ＳＤモニタ、１０１：ＳＤ映像、１０２：被写体、１０３：ＨＤ映像、１０４：ＳＤ映像枠、１０５：相関性グラフ、２０１：ＨＤ映像、２０２：左側のカットエリア、２０３：右側のカットエリア、２０４：生成されたＳＤ映像、３０１：監視カメラ、３０２：ＳＤ映像、３０３：監視カメラを左旋回させたときの映像、３０４：監視カメラを右旋回させたときの映像、３０５：左右の静止画を合成して得られたＨＤ映像、３０６：エリア、３０７：エリア、４０１：ＳＤ映像、４０２：近傍カメラ（Ａ）のＳＤ映像、４０３：近傍カメラ（Ｂ）のＳＤ映像、４０４：近傍カメラ（Ａ）の水平圧縮映像、４０５：近傍カメラ（Ｂ）の水平圧縮映像、４０６：ＨＤ映像。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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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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