JP2007310607A - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムは、入力されたイメージデータに対しその縮小画像を生成する。入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小率を固定の縮小率と端数の縮小率とに2段階に分割し、端数の縮小率を第1回目の縮小処理として行い、固定の縮小率を第2回目の縮小処理として行い、かつ入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態に依存したパラメータを第1回目の縮小処理に指定する。
【選択図】図1
Description
しかし、通常、スキャン機能、コピー機能およびプリント機能の間でイメージデータのフォーマットは統一されておらず、またハードディスクにストアされるまでの処理手順は異なるため、それぞれの機能において最適なサムネイルの生成方法を検討しなければならない。
そこで、プリント機能に特化したサムネイル生成方法として、例えば、特許文献1には、バンド単位で印刷データにもとづきイメージデータを生成し、さらにバンド単位のイメージデータを複数のブロックに分割し、ブロック毎の処理によりサムネイルを生成し、このブロックのバンド幅方向のサイズはバンド幅を割り切れる数であることを特徴とする印刷装置が記載されている。
また、例えば、特許文献3には、2値画像に対し縮小率に応じた数のブロックに分割し、各ブロックを構成するドット毎に異なる係数を乗算しその総和を求め、その総和により各ブロックの画素(黒か白)を決定することを特徴とする画像処理装置が記載されている。
また、例えば、特許文献4には、2値画像に対しM画素のウィンドウを用いて各画素の濃度データを復元(多値化)し、縮小処理を行い、再度2値化することを特徴とする擬似中間調画像処理システムが記載されている。
さらに、入力されたイメージデータがJPEGで圧縮されていることを前提として、例えば、特許文献5には、元画像データを適宜の第1の画像サイズに生成する第1のリサイズ処理ステップと、第1のリサイズ処理ステップで得られた第1の画像サイズから表示画像サイズにリサイズさせる第2のリサイズ処理ステップから成ることを特徴とする画像処理方法および画像処理装置が記載されている。
また、例えば、特許文献6には、第1の縮小処理に最近接内挿法、第2の縮小処理に投影法を使用する画像縮小装置が記載されている。
また、例えば、特許文献7には、第1の縮小処理に投影法、第2の縮小処理に共1次内挿法を使用する画像縮小装置が記載されている。
特許文献1に記載された印刷装置、印刷システムでは、バンド単位のイメージデータを複数のブロックに分割し、ブロック毎の処理によりサムネイルを生成し、かつこのブロックのバンド幅方向のサイズはバンド幅を割り切れる数としている。そのため、縮小率0.02のサムネイルを生成するためには、少なくともバンド分割数を50の倍数にする必要がある。これにより、サムネイルのバンド幅方向のサイズは任意に指定できないことは明らかである。さらに、例えばバンド分割数を50とした場合、ブロックのサイズは99×140となり(バンド幅と垂直な方向の画素99は、バンド幅方向の画素と同じ縮小率から算出)、このブロックサイズ(13,860画素)から1画素の代表値を決めることになり、縮小処理のアルゴリズムにもよるが、高画質のサムネイルを得ることは困難である。
それに対し、特許文献6に記載された画像処理装置とプログラム、および特許文献7に記載された画像縮小方法と画像縮小装置とプログラムでは、縮小処理を2つのステップに分割し、それぞれのステップで最適な縮小アルゴリズムを用いて縮小処理を行うが、入力されたイメージを構成する画素が全て有効であり、かつ分割されていないということが前提であり、例えば、コピー機能において、1画素毎に属性情報が付加されたフォーマットのイメージデータが入力された場合や、プリント機能において、バンド単位で処理する場合、縮小率によっては属性情報を参照したり、バンド間でイメージデータが分割されるため、高画質のサムネイルを得ることは困難である。
特に、特許文献7に記載された画像縮小方法と画像縮小装置とプログラムでは、第1ステップの縮小処理のアルゴリズムとして、縮小処理後の1画素に対する縮小処理前の領域を求め、その領域に含まれる全ての画素の平均値を求めるという投影法を使用しているため、1画素毎に属性情報が付加されたフォーマットのイメージデータが入力された場合や、バンド単位で処理する場合に問題となる。
[1] 入力されたイメージデータに対しその縮小画像を生成する画像処理装置であって、
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割する縮小処理分割手段と、
前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う画像縮小手段
を有することを特徴とする画像処理装置。
端数の縮小率を第1回目の縮小処理に、固定の縮小率を第2回目の縮小処理に指定し、かつ入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態に依存したパラメータを第1回目の縮小処理に指定する縮小処理指定手段
を有することを特徴とする[1]に記載の画像処理装置。
ことを特徴とする[1]または[2]に記載の画像処理装置。
ことを特徴とする[1],[2]または[3]に記載の画像処理装置。
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割し、
前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。
前記画像処理装置に、
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割する縮小処理分割機能と、
前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う画像縮小機能
を実現させることを特徴とする画像処理プログラム。
本発明における画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムは、入力されたイメージデータに対しその縮小画像を生成する。
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割し、前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う。
これによって、異なるフォーマットを持ち、かつ異なる処理形態で処理されるイメージデータに対し、統一的な方法により高速で高画質のサムネイルの生成が可能になる。
図1は、本発明の第1の実施の形態である画像処理装置1の概念的なブロック構成例を示した図である。
条件としては、入力されるイメージデータは全て有効画素であり、かつ処理形態はページ単位で処理を行う場合である。
画像処理装置1は、画像を対象としたスキャン、コピーあるいはプリントに用いられるものであり、具体的にはスキャナ、複写機、プリンタ、ファックス、複合機(スキャナ、ファックス、プリンタ等の統合したもの)に実現される。
画像処理装置1を構成する各処理部は、表示制御部2、入力制御部3、画像処理部4、縮小処理決定部5、縮小処理部6、出力制御部7、メモリ8、ハードディスク9である。
図1に示すように、データの流れは実線の矢印で示し、コントロールの流れは点線の矢印で示している。点線の矢印の元側の処理部は、矢印の先側の処理部に対してコントロールすることを示している。矢印が両端にあるものは互いの処理部でデータをやり取りすること、またはコントロールし合うことを示している。
また、装置とは、1つの装置によって実現される場合のほか、複数のハードウェア、装置等がネットワーク等で接続されて構成される場合も含まれる。
メモリ8に格納されたイメージデータは、ハードディスク9に格納されたり、画像処理部4の画像処理の対象となったり、縮小処理部6の縮小処理の対象となったり、出力制御部7による出力の対象となる。また、メモリ8は、縮小処理部6により縮小処理された縮小画像を受け取り格納し、その縮小画像を再度縮小処理部6で縮小処理を行うために渡す。メモリ8の縮小画像は、表示制御部2によりディスプレイに表示され、画像処理装置1の操作者は対象画像のサムネイルを見ることができる。逆に、ハードディスク9のイメージデータ、縮小画像をメモリ8に展開したり、画像処理部4、出力制御部7からイメージデータを受け取る。
画像処理部4は、入力制御部3、出力制御部7からのコントロールによってメモリ8に格納されているイメージデータに対して画像処理を行い、その結果をメモリ8に格納する。
出力制御部7は、メモリ8からイメージデータを受け取り、外部(プリンタ、通信媒体等)との制御情報のやりとりを行うことによって、外部に対してイメージデータを出力する。また、出力制御部7は入力制御部3、画像処理部4と接続されており、互いにコントロールを行う。
縮小処理決定部5は、入力制御部3、縮小処理部6と接続されており、互いにコントロールする。また、縮小処理決定部5は、縮小処理部6に対して縮小率、縮小処理アルゴリズムおよび入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態に依存した処理に必要なパラメータを渡す。
本実施例では、縮小処理部6は、縮小処理決定部5、メモリ8と接続されており、縮小処理決定部5と互いにコントロールする。また、縮小処理部6は、縮小処理決定部5より縮小率、縮小処理アルゴリズムおよび入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態に依存した処理に必要なパラメータを受け取り、メモリ8に格納されているイメージデータに対する縮小処理又は縮小画像に対して再度縮小処理を行う。
ここで、入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態に依存した処理を行うためのパラメータを1回目の縮小処理開始時において縮小処理部6に通知し縮小処理を実行させる。
これにより、縮小処理部6は、縮小処理決定部5から指示された縮小処理パラメータにもとづき、縮小対象のイメージデータを2回縮小することにより、最終的な縮小画像を得ることになる。
ここで、縮小処理の一般的なアルゴリズムとして、処理速度の速い順に挙げると、最近接内挿法、共1次内挿法、3次たたみ込み内挿法などがある。上記3つのアルゴリズム(内挿法)は、縮小率の逆数から縮小処理後のイメージデータの画素に対応する縮小処理前の画素を求めることから始まるが、縮小率の逆数が必ず整数になる保証がない。このため、最近接内挿法では算出した座標に一番近い画素値から、共1次内挿法では算出した座標の周囲4画素の画素値から、3次たたみ込み内挿法では算出した座標の周囲16画素の画素値から算出し、縮小率が小さくなるに従いほぼリニアに処理時間が短くなる(図2参照)。なお、図2は、各縮小処理アルゴリズムでの縮小率と処理時間の関係を表したグラフであり、横軸に縮小率、縦軸に縮小処理時間をとり、縮小率は0から1.0まで、縮小処理時間は上にあるほど時間がかかることを示している。
しかし、処理速度の観点では上記3つの内挿法より遅く、また縮小率と処理時間の関係はリニアにならず、特定の縮小率で処理速度が向上する場合がある(図2参照)。例えば、Super Samplingは、縮小率0.10以下では他の内挿法とほぼ同じ処理時間であり、縮小率0.20、0.25、0.50では、3次たたみ込み内挿法よりも早くなる。
これにより、例えば、4,950×7,000のイメージデータから縮小率0.015のサムネイル(74×105)を生成する場合、1回目の縮小処理は縮小率0.15で最近接内挿法、2回目の縮小処理は縮小率0.10でSuper Sampling、という指示を縮小処理決定部5から縮小処理部6へ通知することにより、高速で高画質のサムネイルが生成可能となる。
つまり、指定された縮小率を、画質優先の縮小処理アルゴリズムで処理時間の短い縮小率(固定の縮小率)と、その固定の縮小率で指定された縮小率を実現するための縮小率(端数の縮小率)に分割する。これを式で表現すると、指定された縮小率をxとし、固定の縮小率をyとすると、端数の縮小率は、x/yである。
ここで、固定の縮小率は、予め図2のような実験により定めたものであり、1つであってもよいし、複数の固定の縮小率であってもよい。複数の場合は、画質優先であるか、速度優先であるかによって、固定の縮小率を定めるようにしてもよい。
そして、縮小処理決定部5は縮小処理部6に対して、1回目の縮小アルゴリズムは速度優先の縮小処理アルゴリズムを指定し、2回目の縮小アルゴリズムは画質優先の縮小処理アルゴリズムを指定する。
これによって、サムネイルの生成が高速かつ高画質でできることとなる。
条件としては、入力されるイメージデータは全て有効画素であり、かつ処理形態はバンド単位で処理を行う場合である。
図3は、第2の実施の形態である画像処理装置1の概念的なブロック構成例を示した図である。図3内で、図1と同様の性質を有する処理部は、同じ符号を付して、説明を省略する。
ここでの画像処理装置1を構成する各処理部は、表示制御部2、入力制御部3、画像処理部4、縮小処理決定部5、縮小処理部6、出力制御部7、メモリ8、ハードディスク9、中間コード生成部10、中間コード解釈部11、圧縮処理部12、伸長処理部13、バンドバッファ14である。
ここでの画像処理装置1は、一般的にプリント機能を実現するために用いられる。プリント機能の場合には、入力データの形態は、印刷を行うために必要なイメージデータ(ビットマップ)ではなく、パーソナルコンピュータ内のプリンタドライバが生成したPDL(Page Description Language、ページ記述言語)のフォーマットが一般的であり、ネットを通じて画像処理装置1の入力制御部3に入力される。また、入力制御部3は縮小処理決定部5、出力制御部7、中間コード解釈部11と接続されており、互いにコントロールを行う。
そして、1ページ分のPDLの中間コードへの変換が完了すると、バンド単位に中間コード解釈部11によりメモリ8上の中間コードの解釈を順次行い、バンドバッファ14に展開する。
ここで、バンドバッファ14に展開されたイメージデータの内容は、RGBの点順次(24bit/画素)のフォーマットが一般的である。これは、パーソナルコンピュータ上のアプリケーションがROP(Raster OPeration、画像に対する論理演算)を含んだ印刷命令を生成し、それに対しプリンタドライバが、そのままROPをPDLに変換することによる。
そして、バンドバッファ14に展開されたRGBの点順次(24bit/画素)のイメージデータに対し、出力イメージデータはCMYKの面順次である必要があるため、画像処理部4によりRGBからCMYKへの色変換処理および点面変換処理を行い、得られたCMYKの面順次のデータを圧縮処理部12により圧縮してメモリ8を介してハードディスク9に保持し、以上の処理を全てのバンドに対して繰り返す。
ここで、縮小画像の生成タイミングとしては、表示装置は一般的にはRGBで表示されることにより、中間コード解釈部11によりバンドバッファ14にイメージデータが展開された直後が都合良く、本実施の形態においては、入力されたイメージデータのページサイズにもとづき、縮小処理決定部5により1回目の縮小処理の縮小率と縮小処理アルゴリズムが決定される。ここでは、4,950×7,000のイメージデータから縮小率0.015のサムネイル(74×105)を生成する場合を例とし、バンドの幅を128とする(これにより、バンド分割数は55となる)。これらの条件から、縮小処理決定部5により1回目の縮小処理の縮小率を0.15、縮小処理アルゴリズムとして最近接内挿法が決定されたものとする。
そのため、単にバンド単位とか、特許文献1のようにブロック単位でサムネイルを生成する方法だと、各バンドあるいは各ブロックの左上を原点としているため、縮小率によっては間違った画素で縮小画像を生成することになる(図5参照)。
図4は、本実施の形態におけるバンド単位での縮小処理の結果を示している。図5は、従来技術におけるバンド単位での縮小処理の結果を示している。
図5のバンド2の最上端ラインには縮小処理後の画素が配置されており、その画素とバンド1の最下端ラインの縮小処理後の画素とは、他のバンド内の画素と比べて近接している。このようになると、人間の目にもバンドの境界が認識されるようになり画質を著しく落とすことになる。これは、縮小処理後のバンドの縦方向の長さが整数により表せる長さでないにもかかわらず、バンド毎に座標系をクリア、つまりバンド毎に左上座標を原点(0,0)としてしまうことによる。これに対して、本実施の形態による縮小処理の結果を示している図4では、バンド2の最上端ラインには縮小処理後の画素は配置されていない。つまり、これはバンド1の左上が原点(0,0)となり、バンド2の左上はバンド1の続きとしての座標系であることによる。より具体的には、バンド2の左上は例えば(0,3.4)の座標を表しており、バンド2の左上座標を(0,3.4)として縮小処理後の座標系を計算しているからである。したがって、画像全体として本来の座標系での計算が行われており、バンドの境界が人間の目に認識されることはなくなり、画質が向上する。
このために、バンドバッファ14に格納されているイメージデータに対して縮小処理を行う場合は、処理しているバンドの左下の座標を次のバンドにおける左上の座標として設定するようにする。つまり、最初の縮小処理におけるバンドの左上の座標は原点(0,0)とするが、それ以降の縮小処理におけるバンドの左上の座標は、前回の縮小処理におけるバンドの左下の座標とし、原点は常に最初に縮小処理したバンドの左上になるように、縮小処理決定部5は縮小処理部6に通知する。
以上の処理により、1バンド目の原点(左上)を全てのバンド処理の原点として、バンド毎に1回目の縮小処理(縮小率0.15)を行い、縮小後の画像はメモリ8上の専用の領域に順次保持され、結果的に742×1050画素のRGBの点順次(24bit/画素)の縮小画像が得られる。
そして、得られたサムネイルは、オリジナルのイメージデータ(本例ではCMYK面順次のバンド単位の圧縮データ)とリンクした状態でハードディスク9にストアされ、表示制御部2の指示によりハードディスク9からメモリ8に読み出され、表示制御部2に表示される。
また、バンドバッファ14に展開されたイメージデータを圧縮処理部12により圧縮処理し、その圧縮データをメモリ8に格納すること、メモリ8内の圧縮データをハードディスク9に格納すること、メモリ8内の圧縮データを伸長処理部13により伸長処理し、元のイメージデータをバンドバッファ14に展開することも行われる。
ステップS603では、中間コード解釈部11が中間コードを展開して、バンドバッファ14にイメージデータを生成する。
ステップS604では、生成されたイメージデータに対して縮小処理部6により縮小処理が行われる。
ステップS605では、オリジナルのイメージデータに対して、色変換処理および点面変換処理(上記の例では、RGBの点順次画像をCMYKの面順次への変換)を行う。
ステップS606では、その処理された画像を圧縮処理してメモリ8を介してハードディスク9に格納する。
ステップS608では、1回目の縮小処理を行った画像全体に対して、2回目の縮小処理(画質を優先する縮小処理、例えばSuper Sampling)を行う。
条件としては、入力されるイメージデータは画素毎に属性情報が付随されており、かつ処理形態はページ単位で処理を行う場合である。
図7は、第3の実施の形態である画像処理装置1の概念的なブロック構成例を示した図である。図7内で、図1と同様の性質を有する処理部は、同じ符号を付している。
ここでの画像処理装置1を構成する各処理部は、表示制御部2、入力制御部3、画像処理部4、縮小処理決定部5、縮小処理部6、出力制御部7、メモリ8、ハードディスク9である。
ここでの画像処理装置1は、スキャン/コピー機能を実現するために用いられる。スキャン/コピー機能の場合には、ADF(Auto Document Feeder)やプラテンにセットされた紙上の情報がCCDなどの光学素子によりイメージデータとして画像処理装置1の入力制御部3に入力される。
入力されたイメージデータは、ページ単位でメモリ8に展開され、ユーザの指定に従い、画像処理部4によりメモリ8上において回転処理、ページサイズの変更、あるいはN−up処理などが実行される。ここで、メモリ8に展開されたイメージデータの内容は、CMYKの面順次のフォーマットが一般的である。ここでは、画像処理部4において、メモリ8上のイメージデータに対しディザ処理(2値化)および各画素に対する属性情報の付加がなされた場合を例とする。
本実施の形態においては、1回目の縮小処理は、処理速度を優先した処理方法を採用するが、ここで縮小処理対象のイメージデータがディザ処理(2値化)され、かつ画素毎に属性情報83が付加されているので、まず最近接内挿法により算出した座標に一番近い画素と属性情報83を特定し(図8の枠A84)、画素のみを取り出すように、縮小処理決定部5は縮小処理部6に通知する。これによって、縮小画像には不要である属性情報83は削除されることになる。
上記の手法を全ての縮小処理後の画素に対応する縮小処理画像およびその周辺の画素に対して行うことにより高速に縮小画像を得ることができ、また属性情報83を容易に除去できる。
本実施の形態においては、まず1回目の縮小処理後の縮小画像に対し、2回目の高画質のアルゴリズムによる縮小処理を実行した後に、多値化処理、CMYKからRGBへの色変換処理、および面点変換処理を実行することにより、多値化処理、CMYKからRGBへの色変換処理、および面点変換処理の高速化を図る。
ステップS902では、第1回目の縮小処理を行う。これによって、各画素に付加されている属性情報83を削除することができる。
ステップS903では、第2回目の縮小処理を行う。第1回目の縮小処理、第2回目の縮小処理ともに第1の実施例と同じ処理である。
ステップS904では、表示装置に表示させるために多値化処理を行う。
ステップS905では、縮小画像フォーマットがK(1bit/画素)であれば、色変換処理と面点変換処理は不要であるので、その判断を行う。縮小画像フォーマットがK(1bit/画素)であれば、ステップS907で終了する。
ステップS906では、縮小画像フォーマットがCMYK面順次(1bit/画素)であるので、色変換処理と面点変換処理を行う。
画像処理装置に、入力されたイメージデータに対しその縮小画像を生成する画像処理を行わせることができる画像処理プログラムを記録した画像処理装置読み取り可能な記録媒体であって、
前記画像処理装置に、
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割する縮小処理分割機能と、
前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う画像縮小機能
を実現させることを特徴とする画像処理プログラムを記録した画像処理装置読み取り可能な記録媒体。
「プログラムを記録した画像処理装置読み取り可能な記録媒体」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通などのために用いられる、プログラムが記録された画像処理装置で読み取り可能な記録媒体をいう。
そして、上記のプログラムまたはその一部は、上記記録媒体に記録して保存や流通等させることが可能である。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、あるいは無線通信ネットワーク、さらにはこれらの組合せ等の伝送媒体を用いて伝送することが可能であり、また、搬送波に乗せて搬送することも可能である。
さらに、上記のプログラムは、他のプログラムの一部分であってもよく、あるいは別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。
2…表示制御部
3…入力制御部
4…画像処理部
5…縮小処理決定部
6…縮小処理部
7…出力制御部
8…メモリ
9…ハードディスク
10…中間コード生成部
11…中間コード解釈部
12…圧縮処理部
13…伸長処理部
14…バンドバッファ
81…黒画素
82…白画素
83…属性情報
84…枠A
85…枠B
Claims (6)
- 入力されたイメージデータに対しその縮小画像を生成する画像処理装置であって、
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割する縮小処理分割手段と、
前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う画像縮小手段
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記縮小処理分割手段は、固定の縮小率と端数の縮小率に分割し、
端数の縮小率を第1回目の縮小処理に、固定の縮小率を第2回目の縮小処理に指定し、かつ入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態に依存したパラメータを第1回目の縮小処理に指定する縮小処理指定手段
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 入力されたイメージデータをバンド単位で処理する場合、前記第1回目の縮小処理は、1バンド目の原点をその他のバンド処理の原点として行う縮小処理である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 - 入力されたイメージデータの画素毎に属性情報が付随している場合、前記第1回目の縮小処理は、該属性情報を除去して行う縮小処理である
ことを特徴とする請求項1,2または3に記載の画像処理装置。 - 入力されたイメージデータに対しその縮小画像を生成する画像処理方法であって、
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割し、
前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。 - 画像処理装置に、入力されたイメージデータに対しその縮小画像を生成する画像処理を行わせることができる画像処理プログラムであって、
前記画像処理装置に、
入力されたイメージデータのフォーマットおよびその処理形態から縮小画像を得るための縮小処理を2段階に分割する縮小処理分割機能と、
前記分割された2つの縮小処理に従い縮小処理を行う画像縮小機能
を実現させることを特徴とする画像処理プログラム。
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