JP2012026958A - 検査用パラメータ算出装置、及び検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像に基づいて被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、適正値に定めることができる検査用パラメータ算出装置、及び検査装置を提供する。
【解決手段】錠剤検査装置8は、搬送された被検査物を撮像し、当該被検査物が撮像された画像を出力する撮像部30と、撮像部30から画像を取得し、被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、取得した画像における特徴量に基づいて算出する算出部80とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】錠剤検査装置8は、搬送された被検査物を撮像し、当該被検査物が撮像された画像を出力する撮像部30と、撮像部30から画像を取得し、被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、取得した画像における特徴量に基づいて算出する算出部80とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、画像処理により錠剤等を検査するためのパラメータを算出する検査用パラメータ算出装置、及び検査装置に関する。
錠剤等をその画像に基づいて検査する検査装置において、検査装置が錠剤等を検査するためのパラメータは、多岐かつ多数に亘っている。また、検査内容の技術的な難易度が上がるに従い、その傾向は高くなる。このため、錠剤等を検査するためのパラメータを、ユーザが容易に適正値に定められるようにすることが、検査装置に求められている(特許文献1参照)。
しかしながら、画像に基づいて被検査物を検査するためのパラメータを、ユーザが適正値に定めるには、相当な技術力と時間がユーザに要求される。例えば、ユーザは、パラメータの意味と検査アルゴリズムとを熟知していなければ、パラメータを適正値に定めることができない。また、例えば、ユーザは、何度も試行錯誤を繰り返し、相当な時間を費やさなければ、パラメータを適正値に定めることができない。
本発明は、前記の諸点に鑑みてなされたものであり、画像に基づいて被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、適正値に定めることができる検査用パラメータ算出装置、及び検査装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、搬送された被検査物を撮像し、当該被検査物が撮像された画像を出力する撮像部と、前記撮像部から前記画像を取得し、前記被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、前記取得した画像における特徴量に基づいて算出する算出部と、を備えることを特徴とする検査用パラメータ算出装置である。
また、本発明は、前記パラメータを記憶する記憶部を備え、前記算出部が、前記記憶部に記憶されている前記パラメータを、新たに算出した前記パラメータに更新することを特徴とする検査用パラメータ算出装置である。
また、本発明は、ユーザの操作入力を受け付ける操作部を備え、前記算出部が、前記操作部が受け付けた前記操作入力に応じて、前記パラメータを変更することを特徴とする検査用パラメータ算出装置である。
また、本発明は、前記被検査物が、錠剤であることを特徴とする検査用パラメータ算出装置である。
また、本発明は、前記被検査物が、回転する検査ドラムの外周面に吸着されて搬送されることを特徴とする検査用パラメータ算出装置である。
また、本発明は、検査用パラメータ算出装置が算出したパラメータに基づいて、画像処理により前記被検査物を検査する検査装置である。
本発明によれば、検査用パラメータ算出装置は、回転する検査ドラムの外周面に吸着された被検査物が撮像された画像における特徴量に基づいて、被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを算出するので、画像に基づいて被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、適正値に定めることができる。
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1には、検査装置の全体構成が示されている。検査装置は、ステージ1と、壁部2と、検査ドラム5と、検査ドラム6と、搬送装置7と、錠剤検査装置(検査用パラメータ算出装置)8と、錠剤検査装置(検査用パラメータ算出装置)9と、排出コンベア10と、受部11と、受部12と、ホッパ50と、シュート52と、搬送通路60と、通路切換弁61と、分岐路62と、分岐路63とを備える。
ステージ1は、壁部2を垂直に設置する。
壁部2は、錠剤検査装置8及び9を設置する。
ホッパ50は、その内部に、錠剤、飴玉、又はチョコレートなどの被検査物を収容する。
搬送装置7は、ホッパ50から被検査物を受け取り、受け取った被検査物を検査ドラム5の外周面に、シュート52を介して供給する。
壁部2は、錠剤検査装置8及び9を設置する。
ホッパ50は、その内部に、錠剤、飴玉、又はチョコレートなどの被検査物を収容する。
搬送装置7は、ホッパ50から被検査物を受け取り、受け取った被検査物を検査ドラム5の外周面に、シュート52を介して供給する。
検査ドラム5は、被検査物の上面が検査ドラム5の外側に向くようにして、検査ドラム5の外周面に被検査物を吸着させる。また、検査ドラム5は、検査ドラム5の外周面に被検査物を吸着させたまま回転することで、被検査物を検査ドラム6に搬送する。
検査ドラム6は、検査ドラム5の鉛直下側に回転自在に設置される。検査ドラム6は、検査ドラム5から被検査物を受け取り、受け取った被検査物の下面が検査ドラム6の外側に向くようにして、検査ドラム6の外周面に被検査物を吸着させる。また、検査ドラム6は、検査ドラム5の外周面に被検査物を吸着させたまま回転することで、被検査物を搬送通路60に搬送する。
錠剤検査装置8は、検査ドラム5の近傍に設置され、検査ドラム5に吸着されている被検査物の表面及び内部のうち少なくとも一方を、その画像に基づいて検査する。ここで、錠剤検査装置8は、検査ドラム5の回転位相を管理することにより被検査物の位置を管理して、被検査物を撮像する。
錠剤検査装置9は、検査ドラム6の近傍に配置され、検査ドラム6に吸着されている被検査物の裏面及び内部のうち少なくとも一方を、その画像に基づいて検査する。ここで、錠剤検査装置9は、検査ドラム6の回転位相を管理することにより被検査物の位置を管理して、被検査物を撮像する。
搬送通路60は、逆V字型の形状を有し、検査ドラム6の鉛直下側に設置される。搬送路60は、通路切換弁61と、分岐路62と、分岐路63とを備える。通路切換弁61は、錠剤検査装置8及び9が良品と判定した被検査物を、排出コンベア10に分岐路63を介して搬送する。また、通路切換弁61は、検査ドラム6から排出することが不良となった被検査物を、受部12に分岐路62を介して搬送する。
排出コンベア10は、錠剤検査装置8及び9が良品と判定した被検査物を分岐路63から受け取り、受け取った良品の被検査物を検査装置から排出させる。
受部11は、錠剤検査装置8及び9が不良品と判定した被検査物を検査ドラム6から回収する。
受部12は、検査ドラム6から排出することが不良となった被検査物を、検査ドラム6から分岐路62を介して受け取る。
受部11は、錠剤検査装置8及び9が不良品と判定した被検査物を検査ドラム6から回収する。
受部12は、検査ドラム6から排出することが不良となった被検査物を、検査ドラム6から分岐路62を介して受け取る。
次に、錠剤検査装置の構成を説明する。
図2には、錠剤検査装置の構成が示されている。錠剤検査装置8及び9は同構成を有するため、以下、錠剤検査装置の説明については、錠剤検査装置8についてのみ説明する。錠剤検査装置8は、反射部20と、撮像部30と、照明部40と、算出部80と、記憶部90とを備える。
図2には、錠剤検査装置の構成が示されている。錠剤検査装置8及び9は同構成を有するため、以下、錠剤検査装置の説明については、錠剤検査装置8についてのみ説明する。錠剤検査装置8は、反射部20と、撮像部30と、照明部40と、算出部80と、記憶部90とを備える。
照明部40は、被検査物に光を照射する。ここで、照明部40が照射する光は、例えば、可視光線であってもよいし、X線であってもよい。例えば、錠剤検査装置8が被検査物の表面を検査する場合、被検査物には、可視光線が照射される。一方、錠剤検査装置8が被検査物の内部を検査する場合、被検査物には、X線が照射されてもよい。
反射部20は、複数のプリズム(反射体)と、支持部材と、固定板とを備える。固定板は、リング状の形状を有し、支持部材を固定する。支持部材は、コ字状の形状を有し、複数のプリズムが固定板にリング状に配置されるよう、複数のプリズムを支持する。各プリズムは、被検査物の側面に反射された光を屈折させ、その光を撮像部30に入射させる。なお、反射部20に備えられるプリズムは、1つであってもよい。この場合、プリズムは、例えば、円錐形状を有していてもよい。
撮像部30は、予め定められた倍率で、被検査物の上面を撮像する。また、撮像部30は、反射部20が備える複数のプリズムにより、複数の斜め上方向から被検査物の側面を撮像する。ここで、撮像部30は、回転する検査ドラム5(図1を参照)の外周面に吸着されている被検査物を、検査ドラム5が1回転する毎に繰り返し撮像してもよい。また、撮像部30は、被検査物が撮像された画像を、処理部80に出力する。
図3には、反射部20及び撮像部30の構成が示されている。固定板21及び支持部材23によってリング状に配置された複数のプリズム22は、錠剤検査装置8の所定の位置に固定される。ここで、固定板21は、被検査物Sの上面S1に反射された反射光2eと、反射光2eがプリズム22により屈折されたことで撮像部30に入射する入射光2dとを遮らない所定の位置に固定される。
図2に戻り、錠剤検査装置8の構成の説明を続ける。記憶部90は、検査装置が被検査物を検査するための各種パラメータを記憶する。
算出部80は、中央演算処理装置であり、コンピュータプログラムにより動作する。このコンピュータプログラムは、記憶部90に記憶されていてもよい。
算出部80は、被検査物が撮像された画像を撮像部30から取得し、その画像における特徴量に基づいて、被検査物を検査するためのパラメータの適正値を算出する。例えば、撮像部30が撮像した画像における被検査物の座標(錠剤中心位置)と、被検査物の直径(錠剤径)とを算出する場合、算出部80は、撮像部30が撮像した画像から被検査物の座標を検出するための円形領域を算出する。ここで、円形領域とは、撮像部30が撮像した画像において、リング状に配置された複数のプリズム22(図3を参照)に囲まれた円形の領域である。
算出部80は、円形領域の半径を示すパラメータ「center_r」と、輝度値を2値化するための閾値(以下、「2値化レベル」という)を示すパラメータ「center_pos_bin_limit」と、被検査物の直径を検出するための中空円領域の外径を示すパラメータ「dia_tole_p」と、被検査物の直径を検出するための中空円領域の内径を示すパラメータ「dia_tole_m」とを、記憶部90から取得する。ここで、記憶部90に記憶されているパラメータの基準値は、例えば、検査装置メーカの技術者が有するノウハウに基づいて、予め定められているものとする。
また、算出部80は、パラメータ「center_r」を半径とする円形領域を、撮像部30が撮像した画像から切り出す。また、算出部80は、切り出した円形領域に撮像された被検査物の画像における特徴量に基づいて、パラメータ「center_r」の適正値を算出する。この算出アルゴリズムには、適宜のアルゴリズムが用いられてよい。例えば、被検査物の半径がパラメータ「center_r」よりも短い場合、算出部80は、より短い半径を示すパラメータ「center_r」を適正値とする。
さらに、算出部80は、算出したパラメータ「center_r」の適正値を記憶部90にフィードバックすることで、記憶部90に記憶されていたパラメータ「center_r」を更新する。この更新されたパラメータ「center_r」(適正値)は、次回以降の検査時に使用される。
算出部80は、切り出した円形領域に撮像された被検査物の画像における特徴量に基づいて、パラメータ「center_pos_bin_limit」の適正値を算出する。この算出アルゴリズムには、適宜のアルゴリズムが用いられてよい。例えば、被検査物の上面の形状が円である場合、算出部80は、2値化レベルを変化させ、変化させる毎に真円度を算出し、被検査物の画像の真円度が最大となった2値化レベルを、パラメータ「center_pos_bin_limit」の適正値とする。
さらに、算出部80は、算出したパラメータ「center_pos_bin_limit」の適正値を記憶部90にフィードバックすることで、記憶部90に記憶されていたパラメータ「center_pos_bin_limit」を更新する。この更新されたパラメータ「center_pos_bin_limit」(適正値)は、次回以降の検査時に使用される。
算出部80は、パラメータ「dia_tole_p」及び「dia_tole_m」により定まる中空円領域を、撮像部30が撮像した画像から切り出す。また、算出部80は、切り出した中空円領域に撮像された被検査物の画像における特徴量に基づいて、パラメータ「dia_tole_p」及び「dia_tole_m」の適正値を算出する。この算出アルゴリズムには、適宜のアルゴリズムが用いられてよい。例えば、被検査物の直径がパラメータ「dia_tole_m」よりも短い場合、算出部80は、より短い直径を示すパラメータ「dia_tole_m」を適正値とする。
さらに、算出部80は、算出したパラメータ「dia_tole_p」及び「dia_tole_m」の適正値を記憶部90にフィードバックすることで、記憶部90に記憶されていたパラメータ「dia_tole_p」及び「dia_tole_m」を更新する。この更新されたパラメータ「dia_tole_p」及び「dia_tole_m」(適正値)は、次回以降の検査時に使用される。
算出部80は、更新されたパラメータ「dia_tole_p」及び「dia_tole_m」により定まる中空円領域に撮像された被検査物の画像における特徴量に基づいて、被検査物の直径「Diameter」を算出する。ここで、算出部80は、例えば、ソーベルフィルタを用いて被検査物のエッジを検出することにより、被検査物の直径「Diameter」を算出する。
また、算出部80は、更新されたパラメータ「center_r」により定まる円形領域に撮像された被検査物の画像における特徴量に基づいて、被検査物の上面(正面画像)の中心座標「PT center」を算出する。ここで、算出部80は、例えば、被検査物の画像の重心に基づいて、正面画像の中心座標「PT center」を算出する。
算出部80は、適正値に更新された各パラメータを、表示部(不図示)に表示させる。これにより、ユーザは、パラメータの意味と検査アルゴリズムとを熟知していなくても、被検査物を検査するためのパラメータの適正値を知ることができる。
また、算出部80は、円形領域と、中空円領域と、2値化レベルと、被検査物の直径「Diameter」と、正面画像の中心座標「PT center」とを、表示部(不図示)に表示させる。
なお、算出部80には、被検査物の表裏を判定するか否かを示すパラメータ「kind」が、さらに入力されてよい。例えば、表(上面)に刻印があり、かつ裏(下面)に刻印がない被検査物を検査する場合に、パラメータ「kind」が値「1」であれば、算出部80は、画像における特徴量を検出するための処理を、被検査物の表を検査する場合と被検査物の裏を検査する場合とで切り替えてもよい。
次に、錠剤検査装置の動作手順について説明する。
図4は、錠剤検査装置の動作手順を示すフローチャートである。ここで、パラメータの適正値を算出する処理(キャリブレーション)を算出部80に実行させる指示を、操作部(不図示)を介してユーザから受け付けた場合、錠剤検査装置8は、図4に示す動作手順を実行する。また、キャリブレーションが実行されている間、検査ドラム5(図1を参照)は、被検査物を検査ドラム6に搬送することなく、検査ドラム5の外周面に被検査物を吸着させたまま回転を続ける。
図4は、錠剤検査装置の動作手順を示すフローチャートである。ここで、パラメータの適正値を算出する処理(キャリブレーション)を算出部80に実行させる指示を、操作部(不図示)を介してユーザから受け付けた場合、錠剤検査装置8は、図4に示す動作手順を実行する。また、キャリブレーションが実行されている間、検査ドラム5(図1を参照)は、被検査物を検査ドラム6に搬送することなく、検査ドラム5の外周面に被検査物を吸着させたまま回転を続ける。
算出部80は、被検査物が撮像された画像を撮像部30から取得し、被検査物の座標を検出するための円形領域を算出する(ステップS1)。また、算出部80は、2値化レベルの適正値を算出する(ステップS2)。そして、算出部80は、2値化レベルの適正値により、円形領域を2値化する(ステップS3)。さらに、算出部80は、被検査物の直径を算出する(ステップS4)。また、算出部80は、被検査物の直径を検出するための中空円形領域の許容範囲を算出する(ステップS5)。そして、算出部80は、適正値に更新された各パラメータと、円形領域と、中空円領域と、2値化レベルと、被検査物の直径「Diameter」と、正面画像の中心座標「PT center」とを、表示部(不図示)に表示させる(ステップS6)。
このように、算出部80は、検査ドラム5の外周面に吸着された被検査物をその画像に基づいて検査するためのパラメータの適正値を、検査ドラム5が1回転する毎に繰り返し算出することで、パラメータの精度を高める。
以上のように、錠剤検査装置8は、搬送された被検査物を撮像し、当該被検査物が撮像された画像を出力する撮像部30と、撮像部30から画像を取得し、被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、取得した画像における特徴量に基づいて算出する算出部80とを備える。
これにより、検査装置は、回転する検査ドラムの外周面に吸着された被検査物が撮像された画像における特徴量に基づいて、被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを算出するので、画像に基づいて被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、適正値に定めることができる。また、検査装置は、ユーザがパラメータの意味と検査アルゴリズムとを熟知していなくても、検査装置メーカの技術者が有するノウハウ及び手順を再現するプログラムにより、被検査物を検査するためのパラメータを、適正値に定めることができる。また、検査装置は、ユーザが相当な時間を費やさなくても、検査装置メーカの技術者が有するノウハウ及び手順を再現するプログラムにより、被検査物を検査するためのパラメータを、適正値に定めることができる。
また、錠剤検査装置8は、パラメータを記憶する記憶部90を備え、算出部80が、記憶部90に記憶されているパラメータを、新たに算出したパラメータに更新する。これにより、錠剤検査装置8は、被検査物を計測した結果に基づいて算出したパラメータを、次回の検査時に使用するパラメータとしてフィードバックすることができる。
また、被検査物は、回転する検査ドラム5及び6の外周面に吸着されることにより搬送されてもよい。
また、検査装置は、錠剤検査装置8が算出したパラメータに基づいて、画像処理により被検査物を検査する。これにより、検査装置は、適正値に定められたパラメータに基づいて、被検査物を精度よく検査することができる。
<被検査物の表裏判別について>
錠剤検査装置8は、被検査物の刻印又は印刷についてパターンサーチ(パターンマッチング)を実行することにより、被検査物の表裏を判別してもよい。
錠剤検査装置8は、被検査物の刻印又は印刷についてパターンサーチ(パターンマッチング)を実行することにより、被検査物の表裏を判別してもよい。
算出部80には、パターンサーチを実行するか否かを示すパラメータ「Enable」と、テンプレート画像によりパターンサーチを実行する領域の半径を示すパラメータ「search_r」と、テンプレート画像のコントラスト(エッジ強度)を示すパラメータ「contrast」と、パターンマッチングの最低点を示すパラメータ「min_score」と、パターンサーチに用いるテンプレート画像の半径を示すパラメータ「mark_r」とが入力される。
算出部80は、これらのパラメータに基づいて、エッジが抽出されたテンプレート画像「TP Image」と、パターンマッチングの最高点「Score」と、被検査物の刻印又は印刷の回転角度を示すマッチング角度「Angle」と、被検査物の刻印又は印刷の重心座標を示すテンプレートマッチング座標「MT center」とを算出する。
<被検査物の正面検査について>
錠剤検査装置は、被検査物の上面及び下面を検査する正面検査の精度を定めるためのパラメータを算出してもよい。
錠剤検査装置は、被検査物の上面及び下面を検査する正面検査の精度を定めるためのパラメータを算出してもよい。
算出部80には、画像から輝度信号(Y)が分離された生画像を2値化するレベル(0〜255階調)と、画像から輝度信号が分離された微分画像を2値化するレベル(0〜255階調)と、画像から青色成分の差分信号(U)が分離された生画像を2値化するレベル(0〜255階調)と、画像から青色成分の差分信号が分離された微分画像を2値化するレベル(0〜255階調)と、画像から赤色成分の差分信号(V)が分離された生画像を2値化するレベル(0〜255階調)と、画像から赤色成分の差分信号が分離された微分画像を2値化するレベル(0〜255階調)と、高い輝度値を有する輝点を画像から除去するために、輝度値を変換する変換値「HLcut1」(0〜255階調)と、被検査物に付着した異物を、異物と判定するための閾値となる画素数(面積)「Area_limit1」とが、第1〜第3領域毎に入力される。ここで、第1領域とは、被検査物の外周を示す領域「F Area1」である。また、第2領域とは、被検査物の内周を示す領域「F Area2」である。また、第3領域とは、被検査物の面荒れを検査するための領域「F Area3」である。
算出部80は、これらのパラメータに基づいて、輝度値を変換した画像「HLCUTimage」と、異物の画像を2値化して、各プレーン(上面及び下面)又は第1〜3領域を合成した画像「Pimage」と、第1領域における異物の面積「PArea1」と、第2領域における異物の面積「PArea2」と、第3領域における異物の面積「PArea3」とを算出する。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
例えば、ユーザの操作入力を受け付ける操作部(不図示)を錠剤検査装置が備え、算出部80は、その操作部が受け付けた操作入力に応じて、パラメータを変更してもよい。これにより、ユーザは、操作部を操作することにより、パラメータを変更することができる。
なお、以上に説明した錠剤検査装置(検査用パラメータ算出装置)を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
1…ステージ、2…壁部、5…検査ドラム、6…検査ドラム、7…搬送装置、8…錠剤検査装置、9…錠剤検査装置、10…排出コンベア、11…受部、12…受部、20…反射部、30…撮像部、40…照明部、50…ホッパ、52…シュート、60…搬送通路、61…通路切換弁、62…分岐路、63…分岐路、80…算出部、90…記憶部
Claims (6)
- 搬送された被検査物を撮像し、当該被検査物が撮像された画像を出力する撮像部と、
前記撮像部から前記画像を取得し、前記被検査物を画像処理により検査するためのパラメータを、前記取得した画像における特徴量に基づいて算出する算出部と、
を備えることを特徴とする検査用パラメータ算出装置。 - 前記パラメータを記憶する記憶部
を備え、
前記算出部は、前記記憶部に記憶されている前記パラメータを、新たに算出した前記パラメータに更新することを特徴とする請求項1に記載の検査用パラメータ算出装置。 - ユーザの操作入力を受け付ける操作部
を備え、
前記算出部は、前記操作部が受け付けた前記操作入力に応じて、前記パラメータを変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の検査用パラメータ算出装置。 - 前記被検査物は、錠剤であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の検査用パラメータ算出装置。
- 前記被検査物は、回転する検査ドラムの外周面に吸着されて搬送されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の検査用パラメータ算出装置。
- 請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の検査用パラメータ算出装置が算出したパラメータに基づいて、画像処理により前記被検査物を検査する検査装置。
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2010
- 2010-07-27 JP JP2010168130A patent/JP2012026958A/ja active Pending
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