(57)【要約】【課題】ディジタル画像データから文字部分を含まない網点領域を抽出する処理をより高速に行なうこと。【解決手段】ディジタル画像データに対して異なるパラメータを持つ複数の空間周波数フィルタを用いてフィルタ処理を実行し，少なくとも所定帯域の周波数特性及び所定方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出し，抽出された複数の画像データに対して所定の論理演算処理を実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
網点構造を有するディジタル画像データから網点領域を抽出する網点領域抽出方法において，
上記ディジタル画像データに対して異なるパラメータを持つ複数の空間周波数フィルタを用いて並列にフィルタ処理を実行することにより，少なくとも所定帯域の周波数特性及び所定方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出するパラメータ対応画像データ抽出工程と，
上記パラメータ対応画像データ抽出工程で抽出された複数の画像データに対して所定の論理演算処理を実行することにより該複数の画像データを合成する画像データ合成工程と，
上記画像データ合成工程で合成された合成画像データに基づいて上記ディジタル画像データから網点領域を抽出する網点領域抽出工程と，
を具備してなることを特徴とする網点領域抽出方法。
【請求項２】
上記パラメータ対応画像データ抽出工程が，互いに直交する方位パラメータを持つ複数の空間周波数フィルタを用いて並列にフィルタ処理を実行することにより上記互いに直交する方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出するものである請求項１に記載の網点領域抽出方法。
【請求項３】
上記空間周波数フィルタが，二次元ガボール関数を利用したガボールフィルタである請求項１又は２に記載の網点領域抽出方法。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の網点領域抽出方法を用いた画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，網点構造を有するディジタル画像データの網点領域を抽出する網点領域抽出方法及びこれを用いた画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，ディジタル複写機やＦＡＸ装置等の画像処理装置において，網点構造を有する原稿画像データの網点周波数特性と上記画像処理装置が生成するスクリーンの周波数成分との干渉によりモアレ（干渉縞）が発生するという問題があった。このモアレの発生を防止すると共に良好な画像を出力するためには，所定のスクリーン処理を行う前に，原稿画像データから網点領域を抽出し，抽出された網点領域に応じた平滑化処理を行なうことにより上記網点成分を十分に除去する必要があった。この網点領域を抽出する方法として，原稿画像データから特定の網点周波数特性を算出し，算出された網点周波数特性に対応する領域を網点領域とみなして抽出する方法が一般に知られている。
しかし，上記網点抽出方法では，網点領域に含まれる文字或いは線画部分も網点領域と共に抽出されていた。文字や線画に対して網点領域と同様に平滑化処理がなされると，そのエッジ部分の強調が無くなるため，好ましくない。
【０００３】
特許文献１には，入力された画像データから二次元の周波数特性分布を抽出し，上記二次元の周波数特性を極座標で表現された信号強度分布に変換し，上記信号強度分布の信号強度が最大となる範囲に基づいて画像データの網点線数及び印刷角度を算出することにより網点領域を抽出する方法が提案されている。このように抽出された網点領域に対して適切な画像処理を施すことにより，原稿画像の画質の劣化を抑制しつつ，適切にモアレの発生を防止することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５５０６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記特許文献１に記載される技術は，周波数特性の抽出，極座標への変換，網点線数及び印刷角度の算出といった複数の処理を直列に実行する必要があるため，処理に多大な時間を要する。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，ディジタル画像データから文字部分を含まない網点領域を抽出する処理をより高速に行なうことができる網点領域抽出方法及び該網点領域抽出方法を用いた画像処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，網点構造を有するディジタル画像データから網点領域を抽出する網点領域抽出方法において，上記ディジタル画像データに対して異なるパラメータを持つ複数の空間周波数フィルタを用いて並列にフィルタ処理を実行することにより，少なくとも所定帯域の周波数特性及び所定方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出するパラメータ対応画像データ抽出工程と，上記パラメータ対応画像データ抽出工程で抽出された複数の画像データに対して所定の論理演算処理を実行することにより該複数の画像データを合成する画像データ合成工程と，上記画像データ合成工程で合成された合成画像データに基づいて上記ディジタル画像データから網点領域を抽出する網点領域抽出工程と，を具備してなることを特徴とする網点領域抽出方法として構成されている。
これにより，従来行なわれていた直列処理を並列に行なうことが可能となり，その結果，網点領域抽出処理の高速化が達成される。
【０００７】
また，上記パラメータ対応画像データ抽出工程が，互いに直交する方位パラメータを持つ複数の空間周波数フィルタを用いて並列にフィルタ処理を実行することにより上記互いに直交する方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出するものであることが考えられる。
これにより，画像データから網点領域と文字エッジ部の領域を適切に分離して，上記網点領域のみを抽出することが可能となる。この場合，上記空間周波数フィルタが，二次元ガボール関数を利用したガボールフィルタであることが望ましい。
【０００８】
更に，前記課題は，上記網点領域抽出方法を用いた画像処理装置によっても解決され得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態にかかる網点領域抽出方法が適用される画像処理装置の概略構成を示すブロック図，図２は本発明の実施の形態に係る網点領域抽出方法の各工程を説明するフローチャート，図３は並列フィルタ処理を説明するブロック図，図４は並列フィルタ処理後の画像データの一例を示す図表，図５はガボールフィルタの一例を示すマトリクス図である。
【００１０】
まず，図１のブロック図を用いて本発明の一実施形態に係る網点領域抽出方法が適用されるディジタル複写機，ＦＡＸ装置，プリンタ装置等の画像処理装置の主要部の構成について説明する。
本画像処理装置Ｘは，液晶タッチパネル等からなる表示及び入力の手段である表示操作部１１０，原稿読取装置により読み取られた原稿画像データや外部端末装置等から転送された画像データを入力する画像データ入力部１２０，上記入力画像データや，当該入力画像データに基づき合成，抽出等がなされた画像データを記憶する画像メモリ１３０，上記画像メモリ１３０に記憶された画像データについて画像処理を行う画像処理部１４０，上記画像処理部１４０により画像処理された画像データを感光体ドラム等の像担持体上或いは所定の記録紙上に形成する画像形成部１５０，及び上記各部全体を統括的に制御するＣＰＵ，ＲＡＭ，ＡＳＩＣ等からなる制御部１００とを具備して構成されている。
上記画像処理部１４０は，少なくとも並列フィルタ処理部２０，画像データ合成処理部３０，網点領域抽出処理部１４４を備えている。
【００１１】
上記制御部１００により，網点構造を有する画像データの入力が確認されると，該入力画像データは一旦画像メモリ１０３に蓄積される。
続いて制御部１００は，上記画像メモリ１０３を操作して，上記制御部１００が処理し得る単位の画像データを順次読み込む処理を行う。この場合，例えば制御部１００が１６ビットＣＰＵからなる場合，１６ビットを１単位として読み込む処理が行なわれる。
【００１２】
上記制御部１００により読み込まれた画像データは，上記並列フィルタ処理部２０において，異なるパラメータを持つ複数の空間周波数フィルタにより並列にフィルタ処理が実行される。かかる並列フィルタ処理は，上記入力画像データから上記空間周波数フィルタのフィルタ係数等に応じた所定帯域の周波数特性及び所定方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出するものである。当該並列処理部２０において実行される処理工程がパラメータ対応画像データ抽出工程の一例である。
【００１３】
上記抽出された複数の画像データは，上記画像データ合成処理部３０において所定の論理演算処理が実行され，これにより上記複数の画像データが合成される。当該画像データ合成処理部３０において実行される処理工程が画像データ合成工程の一例である。
【００１４】
続いて，上記網点領域抽出処理部１４４では，上記合成された画像データに基づいて，上記入力画像データから網点領域を抽出する処理が実行される。当該網点領域抽出処理部１４４において実行される処理工程が網点領域抽出工程の一例である。
【００１５】
上記網点領域抽出処理部１４４により網点領域が抽出されると，制御部１００は，画像処理部１４０において上記抽出された網点領域に対して最も適した平滑化処理，スクリーン処理等の画像処理を実行し，その後，画像処理がなされた画像データが上記画像形成部１５０において画像形成がなされる。
【００１６】
次に，図２のフローチャートを用いて本発明の一実施形態に係る網点領域抽出方法の各工程について説明する。
網点領域抽出方法が適用される画像処理装置において，上記画像データ入力部１２０（図１）に画像データが入力されると（Ｓ１０），制御部１００は上記画像処理装置の並列フィルタ処理部２０（図３）において，該画像データに対して異なるパラメータを持つ複数の空間周波数フィルタによる並列フィルタ処理を実行する（Ｓ２０）。かかる並列フィルタ処理は，入力された画像データから少なくとも所定帯域の周波数特性及び所定方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出するために行われるものである。ステップＳ２０における並列フィルタ処理は，前記パラメータ対応画像データ抽出工程において実行される処理であり，該並列フィルタ処理については後段において詳述する。
【００１７】
上記所定帯域の周波数特性及び所定方位の周波数特性を有する複数の画像データが抽出されると，続いて上記画像処理装置の合成処理部３０（図３）において，この抽出された画像データに対して所定の論理演算処理が実行され，これにより該複数の画像データを合成する処理がなされる（Ｓ３０）。このステップＳ３０における合成処理は，前記画像データ合成工程において実行される処理である。かかる合成処理については後段において詳述する。
【００１８】
ステップＳ４０では，制御部１００が，上記網点領域抽出処理部１４４（図１）において，上記合成画像データに基づいて，上記読み取られ或いは転送されて入力された画像データが網点領域であるかどうかを判断し，網点領域であると判断された場合は上記入力画像データから網点領域を抽出する。網点領域であるかどうかの判断は，上記合成画像データに対して所望の網点線数に応じたマトリクスサイズのガウスフィルタを用いてフィルタ処理を行なうことにより，所定の閾値に基づき所定の周波数特性を得ることができるかどうかにより判断するという周知の判断方法により行われる。このステップＳ４０における網点領域抽出処理は，前記網点領域抽出工程において実行される処理である。
【００１９】
上記入力画像データから網点領域が抽出されると，ステップＳ５０において該網点領域及び該網点領域以外の領域に対して最も適した画像処理が実行される。かかる画像処理は上記画像処理部１４０（図１）において実行される。例えば網点領域以外の領域に対しては平滑化処理を行なわずに文字エッジ部等を強調するためのエッジ強調処理が実行され，網点領域に対しては網点線数に応じた平滑化処理後にスクリーン化処理，或いは誤差拡散処理が実行される。その後，画像処理がなされた画像データが上記画像形成部１５０において画像形成がなされる（Ｓ６０）。
【００２０】
このように，上記ステップＳ２０の並列フィルタ処理がなされることにより，従来行なわれていた直列処理工程を減少させることができ，その結果，網点領域抽出処理の高速化が達成される。また，網点領域の周波数特性のみならず，所定方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出することにより，入力画像データから網点領域と文字エッジ部の領域を適切に分離して，上記網点領域のみを抽出することが可能となる。これにより，上記ステップＳ５０における画像処理が適切に行われる効果を奏する。
【００２１】
次に，図３を用いて，フィルタ処理部２０で実行される上記並列フィルタ処理（Ｓ２０），及び合成処理部３０で実行される上記合成処理（Ｓ３０）について説明する。
フィルタ処理部２０には，異なるパラメータを有する４つのガボールフィルタ２１〜２４が設けられている。ガボールフィルタとは，二次元ガウス関数と二次元平面上を一方向に伝播する正弦波関数とを乗じて得られる二次元ガボール関数を利用した空間周波数フィルタである。かかるガボール関数は一般に以下の（式１）で表される。尚，（式１）で示されるｆ〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕は中心周波数，α〔ｒａｄ〕は方位，φ〔ｒａｄ〕は位相を表す。
【数１】
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（式１）から分かるように，ガボール関数は周波数ｆ，方位α，位相φの異なるパラメータを有する関数であり，かかるガボール関数を利用したガボールフィルタにより画像データをフィルタ処理することによって，該画像データに含まれる周波数特性，方位特性，位相特性を得ることができる。また，上記ガボールフィルタは出力が複素数となるバンドパスフィルタであることが一般に知られている。従って，所定のフィルタ係数（マトリクス係数）或いはマトリクスサイズを設定することにより所定の周波数特性，方位特性，位相特性を得ることも可能である。
【００２２】
本実施形態においては，周波数係数１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数１／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ２１，周波数係数１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数３／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ２２，周波数係数１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数１／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ２３，周波数係数１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数３／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ２４を用いて，入力画像データを並列にフィルタ処理することとする。これらのガボールフィルタは，上記周波数係数，方位係数をに対応する周波数特性，方位特性を入力画像データから抽出するものである。このような複数のパラメータ（周波数係数と方位係数）を同時に抽出することができるフィルタを用いることにより，上記並列フィルタ処理を実行することが可能となる。ここに，周波数係数１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕は４ドットに１の割合で配置された網点線数の周波数特性を得る係数であり，例えば６００ｄｐｉで表現された画像データをガボールフィルタ２１でフィルタ処理することにより，当該画像データに含まれる１５０線の網点領域であって，主走査方向に対して１／４πの角度を有する網点領域を抽出することが可能となる。同様に，周波数係数１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕は８ドットに１の割合で配置された網点線数の周波数特性を得る係数であり，例えば６００ｄｐｉで表現された画像データをガボールフィルタ２３でフィルタ処理することにより，当該画像データに含まれる７５線の網点領域であって，主走査方向に対して１／４πの角度を有する網点領域を抽出することが可能となる。尚，上記ガウスフィルタ２１〜２４のフィルタ係数，マトリクスサイズを図５の（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００２３】
ここで，６００ｄｐｉ（１５０線）で表され，主走査方向に対して１／４πの角度を持つ網点画像データ３１０（図４）がフィルタ処理部２０に入力された場合の並列フィルタ処理について説明する。
上記網点画像データ３１０は，６００ｄｐｉ（１５０線）で表されているため，１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕の周波数特性を有する。また，主走査方向に対して１／４πの角度を持つ網点画像であるため，同時に３／４πの角度も有する。従って，当該画像データ３１０がガボールフィルタ２１を通過した場合，図４の３１１に示されるように，１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕の周波数特性であって，且つ１／４πの方位の周波数特性を有する画像データが抽出される。また，当該画像データ３１０がガボールフィルタ２１を通過した場合は，図４の３１２に示されるように，１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕の周波数特性であって，且つ３／４πの方位の周波数特性を有する画像データが抽出される。このように抽出されたフィルタ処理後の画像データ３１１及び３１２は合成処理部３０において論理和演算処理３１されることにより不図示の合成画像データ３１５に変換される。
【００２４】
更に，当該画像データ３１０がガボールフィルタ２３，２４を通過した場合は，図４の３１３，３１４に示されるように，ガボールフィルタ２３，２４が持つ周波数係数と一致する周波数特性を有する画像データがところどころ抽出されているが，大部分の周波数特性，方位特性はフィルタを通過することができないため，上記ガボールフィルタ２３，２４のフィルタ係数に対応する周波数特性，方位特性を有する画像データはほとんど抽出されない。これは網点画像データ３１０が１／４π，３／４πの角度を有しているが，の周波数特性を有していないからである。ここでわずかながら抽出された画像データ３１３，３１４は，もとの網点画像データ３１０の網点画像を構成するものではない。かかる画像データ３１２，３１４は上記合成画像データ３１５にも含まれているため，論理和演算処理３２により合成画像データ３１６に変換された後に，上記合成画像データ３１５と上記合成画像データ３１６とを論理差演算処理３３を行なうことによって，合成画像データ３１５から上記画像データ３１６を排除する必要がある。このようにして最終的に合成画像データ３１７が生成される。
【００２５】
このように，ガボールフィルタ２１〜２４により入力画像データ３１０から画像データ３１１〜３１４を抽出する工程が，パラメータ対応画像データ抽出工程の一例である。
また，上記フィルタ処理部２０においてフィルタ処理された画像データ３１１〜３１４を上記論理演算処理することによって合成画像データ３１７を生成する工程が，画像データ合成工程の一例である。
【００２６】
次に，図４に示される文字画像データ３２０がフィルタ処理部２０に入力された場合のフィルタ処理について説明する。
上記文字画像データ３２０は，前記網点画像データ３１０とは異なり，一定の周波数特性を有しておらず，低周波数特性から高周波数特性までのあらゆる周波数特性を持っている。すなわち，当該画像データ３２０には１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕の周波数特性及びの周波数特性の双方を有すると考えられる。従って，当該画像データ３２０がガボールフィルタ２１，２２を通過した場合，図４の３２１，３２２に示されるように，１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕の周波数特性であって，且つ１／４π，３／４πの方位の周波数特性を有する画像データが抽出される。このように抽出されたフィルタ処理後の画像データ３２１及び３２２は合成処理部３０において論理和演算処理３１されることにより不図示の合成画像データ３２５に変換される。
【００２７】
更に，当該画像データ３２０がガボールフィルタ２３，２４を通過した場合，図４の３２３，３２４に示されるように，１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕の周波数特性であって，且つ１／４π，３／４πの方位の周波数特性を有する画像データが抽出される。このように抽出されたフィルタ処理後の画像データ３２３及び３２４は合成処理部３０において論理和演算処理３２されることにより不図示の合成画像データ３２６に変換される。上記合成画像データ３２５と合成画像データ３２６との論理差演算処理３３を行なうことにより，最終的に得られる合成画像データ３２７にはほとんど画像データは存在しないこととなる。
【００２８】
このように，ガボールフィルタ２１〜２４により入力画像データ３２０から画像データ３２１〜３２４を抽出する工程が，パラメータ対応画像データ抽出工程の一例である。
また，上記フィルタ処理部２０においてフィルタ処理された画像データ３２１〜３２４を上記論理演算処理することによって合成画像データ３２７を生成する工程が，画像データ合成工程の一例である。
【００２９】
上記合成画像データ３１７，３２７が網点領域であるかどうかを判断することによって，入力された画像データが文字部分を含まない網点領域であるかどうかを判断することが可能となる。かかる判断は，前記したように上記合成画像データに対して所望の網点線数に応じたマトリクスサイズのガウスフィルタを用いてフィルタ処理を行なうことにより，所定の閾値に基づき所定の周波数特性を得ることができるかどうかにより判断するという周知の判断方法により行われる。このように判断されて抽出された文字部分を含まない網点領域が抽出されることにより，網点領域及びその他の文字部分等に対して双方に最適な画像処理が適切に実行されることになる。
【００３０】
【実施例】
上述の実施の形態において，周波数係数１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数１／４π〔ｒａｄ〕の特性を得ることができるガボールフィルタ２１，周波数係数１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数３／４π〔ｒａｄ〕の特性を得ることができるガボールフィルタ２２，周波数係数１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数１／４π〔ｒａｄ〕の特性を得ることができるガボールフィルタ２３，周波数係数１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕及び方位係数３／４π〔ｒａｄ〕の特性を得ることができるガボールフィルタ２４の４つのガボールフィルタを用いた形態について説明したが，特にこれに限定されることは無い。上記網点画像データ３１０は１／４πの角度を有するもので有ったが，一般に網点画像は主走査方向からｎ×１／１２πずれて構成されるものであるため，主走査方向からｎ×１／１２π毎の周波数特性を抽出することができるガボールフィルタを設ける形態であっても良い。
また上述の実施形態では６００ｄｐｉ（１５０線）の網点画像データ３１０を網点抽出対象としたが，実際には予め画像データに含まれる網点線数は不明であるため，あらゆる網点線数に対応するため，６５線，７５線，１００線，１２０線，１３３線，１５０線，１７５線，２００線の網点画像データが有する周波数特性を抽出することができるガボールフィルタを設けることが望ましい。このような網点線数に対応することとしたのは，一般に，網点線数は使用する紙質や用途によってある程度予め定めされているためである。例えば，新聞に使用される更紙には線数６５又は７５，書籍・雑誌等で使用される上質紙には線数１００，１２０又は１３３，カレンダー・カタログ等に使用されるコート紙には線数１５０，美術書や写真集に使用されるアート紙には線数１７５若しくは２００で画像が表現される。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明は，ディジタル画像データに対して異なるパラメータを持つ複数の空間周波数フィルタを用いてフィルタ処理を実行し，少なくとも所定帯域の周波数特性及び所定方位の周波数特性を有する複数の画像データを抽出し，抽出された複数の画像データに対して所定の論理演算処理を実行することにより該複数の画像データを合成し，合成された合成画像データに基づいて上記ディジタル画像データから網点領域を抽出する方法であり，これにより，従来直列に行なわれていた処理工程を減少させることが可能となり，その結果，網点領域抽出処理の高速化が達成される。
互いに直交する方位の周波数特性を有する空間周波数フィルタを用いることにより，画像データから網点領域と文字エッジ部の領域を適切に分離して，上記網点領域のみを抽出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる網点領域抽出方法が適用される画像処理装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係る網点領域抽出方法の各工程を説明するフローチャート。
【図３】並列フィルタ処理を説明するブロック図。
【図４】並列フィルタ処理後の画像データの一例を示す図表。
【図５】ガボールフィルタの一例を示すマトリクス図。
【符号の説明】
２０…並列フィルタ処理部
２１…１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕，１／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ
２２…１／４〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕，３／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ
２３…１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕，１／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ
２４…１／８〔ｃｙｃｌｅ／ｄｏｔ〕，３／４π〔ｒａｄ〕のガボールフィルタ
３０…画像データ合成処理部
３１，３２…論理和演算処理部
３３…論理差演算処理部
１００…制御部
１１０…表示操作部
１２０…画像データ入力部
１３０…画像メモリ
１４０…画像処理部
１４４…網点抽出処理部
１５０…画像形成部
３１０…６００ｄｐｉ（１５０線）の網点画像
３２０…文字画像
【図１】
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【図２】
2004304491.tif 000005
【図３】
2004304491.tif 000006
【図４】
2004304491.tif 000007
【図５】
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