(57)【要約】  【課題】入場の意思表示のための操作をしなくても、入場意思のある者に対してのみ入場を許可することが可能な入場管理装置を提供する。  【解決手段】タグ１５に記録されているＩＤ番号を非接触で読み取るタグリーダ１４を備えた入場管理装置５０において、カメラ１０で撮像した画像から顔を検出する顔検出部１２と、検出した顔のサイズを判定する顔サイズ判定部１８と、検出した顔の方向を判定する顔方向判定部１９と、顔サイズおよび顔方向に基づいて入場意思の有無を判定する入場意思判定部２０とを設ける。タグ１５に記録されているＩＤ番号の照合結果が正常であった場合、カメラ１０で利用者を複数回撮像する。入場意思判定部２０は、撮像した顔のサイズが徐々に大きくなっているなど所定の条件を満たす場合に、利用者に入場意思があるものと判定する。入場意思があると判定されると、扉駆動部１３により扉を開いて利用者の入場を許可する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者が所持する記録媒体に記録されている情報を照合し、当該照合結果に基づいて所定場所への利用者の入場を許可または禁止する入場管理装置において、
前記記録媒体と無線通信を行い、当該記録媒体に記録されている情報を非接触で読み取る読取手段と、
前記読取手段で読み取られた情報が正常か否かを判定する第１の判定手段と、
前記利用者を撮像する撮像手段により取得した画像から顔を検出する顔検出手段と、
前記顔検出手段で得られた顔の状態が、利用者の入場意思を表す所定条件を満たすか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段により、前記読取手段で読み取られた情報が正常と判定され、かつ、前記第２の判定手段により、前記顔の状態が利用者の入場意思を表す所定条件を満たしていると判定された場合に、前記所定場所への入場を許可するための制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする入場管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入場管理装置において、
前記撮像手段で複数回撮像した画像より得られる複数の顔画像に基づいて、毎回ごとの顔サイズを判定する顔サイズ判定手段を更に備え、
前記第２の判定手段は、前記顔サイズ判定手段により判定された毎回ごとの顔サイズが徐々に大きくなっている場合に、前記所定条件を満たしていると判定することを特徴とする入場管理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の入場管理装置において、
前記撮像手段で複数回撮像した画像より得られる複数の顔画像に基づいて、毎回ごとの顔サイズを判定する顔サイズ判定手段を更に備え、
前記第２の判定手段は、前記顔サイズ判定手段により判定された毎回ごとの顔サイズと、あらかじめ決められた基準サイズとを比較し、基準サイズ以上の顔画像が所定数以上ある場合に、前記所定条件を満たしていると判定することを特徴とする入場管理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の入場管理装置において、
前記撮像手段で複数回撮像した画像より得られる複数の顔画像に基づいて、毎回ごとの顔方向を判定する顔方向判定手段を更に備え、
前記第２の判定手段は、前記顔方向判定手段により判定された毎回ごとの顔方向を調べ、正面方向の顔画像が所定数以上ある場合に、前記所定条件を満たしていると判定することを特徴とする入場管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の者だけに所定場所への入場を許可する入場管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機密保持を要する部屋や施設等へ第三者がアクセスするのを制限するために、従来から入場管理装置が用いられている。その一例として、個人識別用のＩＤ番号を記録したタグを利用者に所持させ、このタグを出入口付近に設けたタグリーダで読み取り、読み取ったＩＤ番号の照合結果に基づいて入場を許可または禁止する入場管理装置が知られている。例えば、後掲の特許文献１には、非接触タグを用いる入場管理装置が記載されている。この装置では、タグリーダは非接触タグと無線で通信を行って、タグに記録されているＩＤ番号などの情報を非接触で読み取る。このため、タグをタグリーダに挿入しなくても、タグの所持者がタグリーダに近づくだけで、自動的にタグの情報を読み取って、入場の許可／禁止の処理が行われる。
【０００３】
ところが、上記のような非接触式の入場管理装置にあっては、通常、タグとタグリーダ間の通信距離が数メートル程度確保されているため、入場の意思を持たないタグの所持者がたまたま出入口付近を通過しただけの場合でも、タグの情報がタグリーダで読み取られて入場許可の処理が行われ、扉が開いてしまうことがある。これは、必要時以外に扉が開いて第三者の入場を許す結果となり、セキュリティ性が低下することを意味する。
【０００４】
これに対して、後掲の特許文献２には、入場の意思を表示するための意思表示手段を設けた入場管理装置が記載されている。意思表示手段は、例えば押ボタンスイッチ、タッチセンサ、または音声センサなどからなり、読取装置や通路などに設けられる。本文献の装置においては、特定場所へ入場しようとする者は、押ボタンスイッチを押したり、タッチセンサに触れたり、音声センサへ音声を入力するなどして、一定時間内に入場の意思表示を行う。そして、読取装置側では、タグから読み取った記録情報の照合結果が正しく、かつ、意思表示手段から意思表示の出力があることを条件として、扉を開ける制御を行うようにしている。これによれば、入場の意思を持たないタグの所持者がたまたま出入口付近を通過する場合、たとえタグから読み取った記録情報の照合結果が正しくても、意思表示手段からの意思表示の出力がなければ扉が開かないので、必要時以外に扉が開いてしまう不具合を回避することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６５７８号公報
【特許文献２】特開平８−２５４０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のように意思表示手段を設けた入場管理装置にあっては、スイッチやセンサなどに対して、入場の意思表示のための何らかの入力操作が必ず必要となり、非接触記録媒体の利便性を生かしきれていない。また、入場の意思がないのに誤ってスイッチを押したりセンサに触れたりしたような場合は、従来と同様に扉が開いてしまい、セキュリティ性が低下する。逆に、入場の意思があるのにうっかりして意思表示の操作を忘れると、扉が開かず入場することができなくなる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、入場の意思表示のための操作をしなくても、入場意思のある者に対してのみ入場を許可することが可能な入場管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、利用者が所持する記録媒体に記録されている情報を照合し、当該照合結果に基づいて所定場所への利用者の入場を許可または禁止する入場管理装置において、記録媒体と無線通信を行い、当該記録媒体に記録されている情報を非接触で読み取る読取手段と、この読取手段で読み取られた情報が正常か否かを判定する第１の判定手段と、利用者を撮像する撮像手段により取得した画像から顔を検出する顔検出手段と、この顔検出手段で得られた顔の状態が、利用者の入場意思を表す所定条件を満たすか否かを判定する第２の判定手段と、第１の判定手段により、読取手段で読み取られた情報が正常と判定され、かつ、第２の判定手段により、顔の状態が利用者の入場意思を表す所定条件を満たしていると判定された場合に、所定場所への入場を許可するための制御を行う制御手段とを備えたものである。
【０００９】
本発明においては、利用者の撮像画像から得られる顔の状態に着目し、この顔の状態が利用者の入場意思を表す所定条件を満たすか否かを判定する。そして、記録媒体から読み取った情報が正常であっても直ちに入場は許可せず、顔の状態が所定条件を満たしていると判定された場合に入場を許可する。このため、入場意思のない者については、顔の状態が所定条件を満たさないので、入場は許可されず、扉が不必要に開くことはない。また、撮像手段により撮像した画像に基づいて入場意思の有無を自動的に判定しているので、利用者は入場の意思表示のための操作を行う必要が全くなく、非接触記録媒体の利便性が損なわれることがない。また、意思表示手段を設ける必要がないので、スイッチ等の誤操作によって扉が開いたり開かなかったりする事態を未然に回避することができる。
【００１０】
本発明において、第２の判定手段により、顔の状態が利用者の入場意思を表す所定条件を満たすか否かを判定するにあたっては、いくつかの方法が考えられる。例えば、撮像手段で複数回撮像した画像より得られる複数の顔画像に基づいて、毎回ごとの顔サイズを判定する顔サイズ判定手段を設け、この顔サイズ判定手段により判定された毎回ごとの顔サイズが徐々に大きくなっている場合に、上記所定条件を満たしていると判定する方法を採用することができる。入場意思のある利用者は、出入口に向かってまっすぐ近づいて来るのが普通であり、この場合は撮像手段で正面から撮像された顔画像は徐々に大きくなるから、これによって利用者の入場意思を確認することができる。
【００１１】
また、他の方法として、顔サイズ判定手段により判定された毎回ごとの顔サイズと、あらかじめ決められた基準サイズとを比較し、基準サイズ以上の顔画像が所定数以上ある場合に、上記所定条件を満たしていると判定する方法を採用してもよい。例えば、利用者が出入口の前まで来る途中で一旦後退したとしても、最終的に出入口の前まで来た場合は、利用者は入場意思を有している可能性が高く、この場合は基準サイズ以上の顔画像が所定数以上となるので、これによって利用者の入場意思を確認することができる。
【００１２】
また、他の方法として、撮像手段で複数回撮像した画像より得られる複数の顔画像に基づいて、毎回ごとの顔方向を判定する顔方向判定手段を設け、この顔方向判定手段により判定された毎回ごとの顔方向を調べ、正面方向の顔画像が所定数以上ある場合に、上記所定条件を満たしていると判定するようにしてもよい。入場意思のある利用者は、正面を向いて出入口に近づいて来るのが普通であり、この場合は撮像手段で正面から撮像された顔画像は正面向きのものが多くなるから、これによって利用者の入場意思を確認することができる。
【００１３】
なお、上に挙げた３つの判定方法は、それぞれを単独で採用してもよいし、２つ以上を組み合わせて、いずれか１つの条件が満たされた場合に入場意思ありと判定してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、顔画像に基づいて入場意思の有無を判定するので、入場の意思表示のための操作をしなくても、入場意思のある者を自動的に判別して入場を許可することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、入退出ゲート付近の概略構成を示した図である。Ｇは例えば施設の出入口に設けられた扉、１０は扉Ｇの上方に配備された監視用のカメラ、１４は扉Ｇの側方に配備されたタグリーダ、１５は利用者Ａの所持する非接触タグ（以下、単に「タグ」という。）である。カメラ１０は、例えば可視光カメラから構成されており、所定領域内にいる利用者Ａを前方から撮影するよう、あらかじめ取付角度が調整されている。タグリーダ１４は、アンテナや送受信回路等から構成されており、タグ１５と無線で通信を行い、タグ１５に記録されている情報を読み取る。タグ１５は、送受信回路やメモリ等から構成されており、メモリに記録されている情報には、利用者Ａを識別するためのＩＤ番号が含まれている。このＩＤ番号は、施設への入場が許可されている利用者ごとに、あらかじめ割り当てられている。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態を示したブロック図であって、破線で囲んだ部分が入場管理装置５０を示している。１０は前述のカメラ、１１はカメラ１０が撮像した画像を取得する画像取得部、１２は画像取得部１１が取得した画像から顔を検出する顔検出部である。１３は扉Ｇを開閉するための扉駆動部、１４は前述のタグリーダ、１５は前述のタグ、１６は液晶ディスプレイ等からなる表示部、１７は揮発性メモリおよび不揮発性メモリからなる記憶部である。１８は顔検出部１２で検出された顔のサイズを判定する顔サイズ判定部、１９は顔検出部１２で検出された顔の方向を判定する顔方向判定部、２０は顔サイズ判定部１８および顔方向判定部１９での判定結果に基づいて、利用者に入場意思があるか否かを判定する入場意思判定部、２１はタグリーダ１４が読み取ったタグ１５の情報に含まれているＩＤ番号の正否を判定するＩＤ判定部、２２は入場管理装置５０の動作全体を制御する制御部である。なお、１２、１８〜２２の各ブロックは、実際にはマイクロコンピュータの機能として実現される。
【００１７】
以上の構成において、カメラ１０は本発明における撮像手段の一実施形態を構成し、タグリーダ１４は本発明における読取手段の一実施形態を構成し、タグ１５は本発明における記録媒体の一実施形態を構成し、顔検出部１２は本発明における顔検出手段の一実施形態を構成し、顔サイズ判定部１８は本発明における顔サイズ判定手段の一実施形態を構成し、顔方向判定部１９は本発明における顔方向判定手段の一実施形態を構成し、ＩＤ判定部２１は本発明における第１の判定手段の一実施形態を構成し、入場意思判定部２０は本発明における第２の判定手段の一実施形態を構成し、制御部２２および扉駆動部１３は本発明における制御手段の一実施形態を構成している。
【００１８】
図３は、図２の記憶部１７における記録領域の一部を示した図である。記憶部１７には、カメラ１０で撮像した撮像画像が記録される撮像画像記録エリア３１と、顔サイズ判定部１８で判定された顔のサイズが記録される顔サイズ記録エリア３２と、顔方向判定部１９で判定された顔の方向が記録される顔方向記録エリア３３とが設けられている。これらのエリア３１〜３３は、記憶部１７の揮発性メモリの所定領域に確保される。また、記憶部１７には、顔画像のいくつかのパターンをテンプレートとしてあらかじめ記録した顔画像テンプレート記録エリア３４と、入場が許可されている利用者のＩＤ番号を登録した登録ＩＤ記録エリア３５とが設けられている。これらのエリア３４、３５は、記憶部１７の不揮発性メモリの所定領域に確保される。
【００１９】
顔画像テンプレート記録エリア３４には、右４５°顔画像、右２０°顔画像、正面顔画像、左２０°顔画像、左４５°顔画像の５種類の顔画像テンプレートが記録されている。これらの顔画像テンプレートの例を図４に示す。図４の（ａ）は右４５°の方向（被写体から見た方向。以下同じ。）を向いた顔画像のテンプレート、（ｂ）は右２０°の方向を向いた顔画像のテンプレート、（ｃ）は正面を向いた顔画像のテンプレート、（ｄ）は左２０°の方向を向いた顔画像のテンプレート、（ｅ）は左４５°の方向を向いた顔画像のテンプレートである。
【００２０】
次に、以上の構成からなる入場管理装置５０の動作について説明する。図５は、入場管理装置５０の動作を表したフローチャートである。ステップＳ１１では、タグリーダ１４によりタグ１５の記録情報が読み取られたか否かを常時監視している。図１のように、利用者Ａがタグリーダ１４に近づいて、タグ１５の記録情報がタグリーダ１４で読み取られると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＩＤ判定部２１は、読み取った記録情報に含まれているＩＤ番号が登録済であるか否かを、記憶部１７の登録ＩＤ記録エリア３５（図３）を参照して判定する（ステップＳ１２）。判定の結果、ＩＤ番号が登録済でなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３以降の処理を行うことなくステップＳ１１へ戻り、ＩＤ番号が登録済であれば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３へ進む。
【００２１】
ステップＳ１３では、カメラ１０により利用者Ａを撮像する。画像取得部１１で取得された撮像画像のデータは、記憶部１７の撮像画像記録エリア３１（図３）に格納される。次に、顔検出部１２において、撮像画像から顔を検出する（ステップＳ１４）。顔を検出する方法としては、肌色を検出する方法、背景画像との差分を抽出する方法、パターンマッチングから顔らしさを抽出する方法など、公知の方法を用いることができる。
【００２２】
続いて、検出された顔に対して、顔サイズを判定するとともに（ステップＳ１５）、顔方向を判定する（ステップＳ１６）。顔サイズは、検出された顔画像の縦×横の寸法として得られる。また、顔方向の判定にあたっては、検出された顔画像を記憶部１７の顔画像テンプレート記録エリア３４にあらかじめ記録されている５種類の顔画像（図４）と比較し、一致度の最も高い顔画像の顔方向を採用する。こうして判定された顔サイズおよび顔方向のデータは、記憶部１７の顔サイズ記録エリア３２および顔方向記録エリア３３にそれぞれ格納される。
【００２３】
次に、顔検出部１２による顔検出が所定回数（Ｎ回）行われたか否かを判定する（ステップＳ１７）。顔検出回数が所定回数に達してなければ（ステップＳ１７：ＮＯ）、ステップＳ１３へ戻って再度カメラ１０による撮像を行い、ステップＳ１４で顔検出を行った後、ステップＳ１５，Ｓ１６で顔サイズおよび顔方向の判定を行う。これらの顔サイズと顔方向のデータは、上述したように記憶部１７の顔サイズ記録エリア３２および顔方向記録エリア３３に記録される。すなわち、エリア３２，３３には、毎回の撮像ごとに顔サイズおよび顔方向が順次記録されてゆく。そして、撮像が複数回行われて顔検出回数が所定回数に達すると（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ステップＳ１８へ移って、利用者の入場意思の有無を判定する。
【００２４】
図６は、ステップＳ１８の判定処理の詳細を示したフローチャートである。最初に、記憶部１７の顔サイズ記録エリア３２に記録されているＮ回分の顔サイズのデータを読み出す（ステップＳ３１）。そして、読み出したデータに基づき、第１条件である「顔サイズが徐々に大きくなっている」を満たすか否かを判定する（ステップＳ３２）。図１において、利用者Ａに入場意思があれば、利用者Ａは出入口の扉Ｇに向かってまっすぐ近づいて来るのが普通であるから、カメラ１０が前方から撮像した利用者Ａの顔サイズは、図７に示したように、撮像回数を経るにつれて徐々に大きくなる。したがって、この場合は第１条件が満たされ（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、利用者Ａに入場意思があるものと判定する（ステップＳ３６）。
【００２５】
一方、顔サイズが不規則に変動しているなど、第１条件を満たしていない場合は（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３３へ移って、第２条件である「基準サイズ以上の顔画像が所定数（Ｍ個）以上ある」を満たすか否かを判定する。図１において、利用者Ａが何らかの理由により一旦後退したような場合は、前記の第１条件が満たされなくなるが、利用者Ａが最終的に扉Ｇの前まで来た場合は、利用者Ａは入場意思を有している可能性が高い。この場合は、図８に示したように、基準サイズ以上の顔画像が所定数以上となって第２条件が満たされ（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、利用者Ａに入場意思があるものと判定する（ステップＳ３６）。
【００２６】
また、基準サイズ以上の顔画像が所定数未満であって、第２条件を満たしていない場合は（ステップＳ３３：ＮＯ）、ステップＳ３４へ移って、記憶部１７の顔方向記録エリア３３に記録されているＮ回分の顔方向のデータを読み出す。そして、これらのデータに基づいて、第３条件である「正面向きの顔画像が所定数（Ｍ個）以上ある」を満たすか否かを判定する（ステップＳ３５）。図１において、利用者Ａに入場意思があれば、利用者Ａは正面を向いて扉Ｇに近づいて来るのが普通であるから、カメラ１０が前方から撮像した利用者Ａの顔画像は、図９に示したように、正面向きのものが多くなる。したがって、この場合は正面向きの顔画像が所定数以上となって第３条件が満たされ（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、利用者Ａに入場意思があるものと判定する（ステップＳ３６）。
【００２７】
一方、正面向きの顔画像が所定数未満であって、第３条件を満たしていない場合は（ステップＳ３５：ＮＯ）、３つの条件のいずれの条件も満たさないことになるため、利用者Ａに入場意思がないものと判定する（ステップＳ３７）。なお、図６では、ステップＳ３３とステップＳ３５の所定数の値を同じＭ個としているが、両ステップにおける所定数の値は異なっていてもよい。
【００２８】
図５に戻り、ステップＳ１８で上記のようにして入場意思が判定されると、その判定結果に基づき、入場を許可または禁止する処理が行われる。すなわち、入場意思があると判定された場合は（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、表示部１６に入場案内を表示し（ステップＳ２０）、これに続いて、扉駆動部１３により扉Ｇを開き（ステップＳ２１）、利用者Ａの入場を許可する。図１０は、ステップＳ２０において表示部１６の画面１６ａに表示される案内メッセージの一例を示している。なお、表示部１６は、扉Ｇ付近の適所に設けられる。また、表示による案内に代えて、あるいは表示による案内とともに、音声による案内を行うようにしてもよい。一方、入場意思がないと判定された場合は（ステップＳ１９：ＮＯ）、ステップＳ２０，Ｓ２１を実行することなく、最初のステップＳ１１へ戻る。この場合は、扉Ｇは開かず、利用者Ａの入場は禁止される。
【００２９】
このようにして、本実施形態においては、第１段階でタグ１５の記録情報（ＩＤ番号）の照合を行い、照合が正常であった場合は、第２段階でカメラ１０により利用者Ａの撮像を行い、顔画像を取得する。そして、利用者Ａの顔画像から得られる顔サイズや顔方向に基づいて、顔の状態が第１〜第３の条件を満たすか否かを判定し、３つの条件のいずれか１つを満たす場合は、利用者Ａが入場意思を有すると判定し、３つの条件のいずれも満たさない場合は、利用者Ａが入場意思を有しないと判定し、これらの判定結果に応じて、入場許可または入場禁止の処理を行っている。このため、たとえタグ１５の記録情報の照合結果が正常であっても、入場意思のない利用者の場合は、上記３つの条件を満たさないので、当該利用者が出入口付近を通過しただけでは扉Ｇは開かず、セキュリティが損なわれることはない。また、カメラ１０で撮像した画像に基づいて、入場意思の有無を自動的に判定しているので、入場の意思表示のための操作が全く不要であり、利用者は操作の煩わしさから解放される。さらに、入場意思表示のためのスイッチ等を設ける必要がないので、入場意思がないのに誤ってスイッチが押されて扉が開いてしまったり、入場意思があるのにスイッチを押すのを忘れて扉が開かなかったりする事態を未然に回避することができる。
【００３０】
以上述べた実施形態では、第１条件〜第３条件の３つの条件を用意し、いずれか１つを満たす場合に入場意思ありと判定したが、３つの条件のうちの２つ以上を満たす場合に、入場意思ありと判定するようにしてもよい。また、第１条件〜第３条件のいずれか１つだけを単独で用いて、入場意思の有無を判定するようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態においては、記録媒体としてタグ１５を例に挙げたが、本発明の記録媒体はこれに限らず、記録された情報を非接触で読み取ることが可能なものであれば、その形態は問わない。したがって、一般の非接触カードは勿論のこと、身体に装着する腕時計タイプの記録媒体や、携帯電話機のような通信機器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】入退出ゲート付近の概略構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態を示したブロック図である。
【図３】記憶部における記録領域の一部を示した図である。
【図４】顔画像テンプレートの例である。
【図５】入場管理装置の動作を表したフローチャートである。
【図６】判定処理の詳細を示したフローチャートである。
【図７】第１条件を満たす場合の顔画像を示す図である。
【図８】第２条件を満たす場合の顔画像を示す図である。
【図９】第３条件を満たす場合の顔画像を示す図である。
【図１０】表示部に表示される案内メッセージの一例である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  カメラ
１２  顔検出部
１３  扉駆動部
１４  タグリーダ
１５  非接触タグ
１８  顔サイズ判定部
１９  顔方向判定部
２０  入場意思判定部
２１  ＩＤ判定部
２２  制御部
５０  入場管理装置
Ａ    利用者
Ｇ    扉
【図１】
2006251946.tif 000003
【図２】
2006251946.tif 000004
【図３】
2006251946.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006251946.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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