JP2013232723A - 画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アーム部と脚部とを回動自在に連結する連結部付近の強度を確保することができ、かつ、脚部とアームとを重ねて装置全体を簡単にコンパクトに折り畳むこと。
【解決手段】この画像読取装置は、書籍から静止画を取り込む撮影部1と、撮影部1を支えるアーム2と、アーム2を支える複数の脚部3,3と、アーム2の根元側および複数の脚部3,3の根元側が連結される土台部4と、を具備し、展開時には、複数の脚部3,3の先端側が開かれ、且つ、アーム2の根元側に形成された、土台部4との連結部28が、土台部4に形成された切欠部41に収容され、アーム2の根元側に形成された当接面27が土台部4に当接することによりアーム2が複数の脚部3,3に対して傾斜して固定され、展開時の装置の高さ方向における、土台部4の第1の厚みと連結部28の第2の厚みとが略同一である。
【選択図】図6
【解決手段】この画像読取装置は、書籍から静止画を取り込む撮影部1と、撮影部1を支えるアーム2と、アーム2を支える複数の脚部3,3と、アーム2の根元側および複数の脚部3,3の根元側が連結される土台部4と、を具備し、展開時には、複数の脚部3,3の先端側が開かれ、且つ、アーム2の根元側に形成された、土台部4との連結部28が、土台部4に形成された切欠部41に収容され、アーム2の根元側に形成された当接面27が土台部4に当接することによりアーム2が複数の脚部3,3に対して傾斜して固定され、展開時の装置の高さ方向における、土台部4の第1の厚みと連結部28の第2の厚みとが略同一である。
【選択図】図6
Description
本発明は、画像を取り込む画像読取装置に関する。
従来、撮影部を原稿の上方に配置して原稿の画像を取り込む画像読取装置が開発されている(例えば特許文献1を参照)。
特許文献1の画像読取装置は、2本の脚部およびアーム部によって撮影部を支える構成を採用している。また、この画像読取装置は、不使用時に、アーム部を途中で二つに折り、この二つ折りのアーム部の中に2本の脚部を収容することで、装置全体をコンパクトに折り畳むことが可能になっている。
特許文献1のように使用時と不使用時とで形態を変える画像読取装置においては、使用時と不使用時との間で繰り返し行われる開閉動作に耐えるために、例えば、アームおよび脚部が回動自在に連結された連結部の強度を確保する必要がある。
本発明の目的は、アーム部と脚部とを回動自在に連結する連結部付近の強度を確保するとともに、使用時(展開時)において脚部に対するアーム部の傾斜角度を正確に保つことができ、かつ、不使用時において脚部とアームとを重ねて装置全体を簡単にコンパクトに折り畳むことができる画像読取装置を提供することである。
本発明の一態様に係る画像読取装置は、書籍から静止画を取り込む撮影部と、前記撮影部を支えるアームと、前記アームを支える複数の脚部と、前記アームの根元側および前記複数の脚部の根元側が連結支持される連結支持部と、を具備し、展開時には、前記複数の脚部の先端側が開かれ、且つ、前記アームの根元側に形成された、前記連結支持部との連結部分が、前記連結支持部に形成された切欠部に収容され、前記アームの根元側に形成された当接面が前記連結支持部に当接することにより、前記アームが前記複数の脚部に対して傾斜して固定され、折り畳み時には、前記複数の脚部の先端側が閉じられ、且つ、前記アームと前記複数の脚部とが重なり、展開時の装置の高さ方向における、前記連結支持部の第1の厚みと前記連結部分の第2の厚みとが略同一である構成を採る。
本発明によれば、アームと脚部とを回動自在に連結する連結部付近の強度を確保するとともに、使用時(展開時)において脚部に対するアーム部の傾斜角度を正確に保つことができ、かつ、不使用時において脚部とアームとを重ねて装置全体を簡単にコンパクトに折り畳むことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の画像読取装置を展開した状態を示す斜視図、図2と図3は、実施の形態の画像読取装置を折り畳んだ状態を示す斜視図と側面図である。
図4〜図7には、アームを展開する第1過程〜第4過程をそれぞれ示す図、図8にはアームの展開途中における連結部周辺の部分拡大図、図9および図10には脚部の展開前および展開後を示す斜視図、図11および図12には脚部の展開前および展開後を表わした平面図を示す。図13は、撮影部の展開前後を示す(A)側面図および(B)部分拡大図である。
この実施の形態の画像読取装置は、撮影部1と、アーム2と、2つの脚部3,3と、土台部(連結支持部に相当)4とを備えている。
撮影部1は、筐体内にカメラ部1a(図16参照)を保持して構成される。カメラ部1aは、CCD(Charge-Coupled Device)またはCMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等のエリアセンサを有し、主に書籍の静止画など電気的に映像を取り込む。カメラ部1aは、撮影部1の一方の面に配置されている。
撮影部1は、図13(A)に示すように、支軸11を中心に回動可能な状態でアーム2に支持されている。支軸11の近傍には、例えば、撮影部1と共に回動する回転片12と、アーム2に固定されたストッパー(カメラストッパー部に相当)22と、が設けられている。そして、撮影部1は、図13(B)に示すように、回転片12がストッパー22の一端に当接する位置から、ストッパー22の他端に当接する位置まで回動可能になっている。
回転片12がストッパー22の一端に当接する位置は、展開時の位置であり、カメラ部1aの画角の中心線が書籍の載置面とほぼ垂直になる位置(図16A,図16Bを参照)に設定されている。回転片12がストッパー22の他端に当接する位置は、収納時の位置であり、図2、図3に示すように、アーム2の側面から見て撮影部1がアーム2とほぼ重なる位置に設定されている。
アーム2は、一方に長い形状で、根元側が土台部4に連結され、先端側が撮影部1を支持している。アーム2は、下アーム2bと上アーム2aとを備え、両者がスライドすることで、アーム2の長さが伸縮可能にされている。上アーム2aには、被写体となる書籍を照らす複数の光源5aを有する照明部5が設けられている。
アーム2の先端側には、撮影部1を収納可能な切欠部24と、切欠部24の左右を囲う支持枠25,25とが設けられている(図1参照)。そして、これら支持枠25,25の間に支軸11を介して撮影部1が支持されている。
アーム2の厚さと撮影部1の厚さとはほぼ同一であり、撮影部1がアーム2の切欠部24に収容されると、アーム2の周面と撮影部1の周面とがほぼ連なるように合わされる。ここで、厚さとは、装置を折り畳んだとき(図2、図3を参照。以降、折り畳んだ状態を収納時と呼称する場合がある)にアーム2と脚部3とが重なる方向の寸法を示している。
アーム2は、図4〜図8に示すように、支軸21を中心に回動可能な状態で土台部4に連結されている。アーム2は、根元側の第1当接面26が土台部4の一方の面に当接する位置から、所定の傾斜角度で根元側に形成された第2当接面27が土台部4の他方の面(アームストッパー部に相当)に当接する位置まで回動可能になっている。
第1当接面26が土台部4に当接する位置は、収納時の位置であり、アーム2の長手方向が、2本の脚部3,3が広がる平面とほぼ平行になる位置である。第2当接面27が土台部4に当接する位置は、展開時の位置であり、アーム2の長手方向が2本の脚部3,3が広がる平面に対して所定角度で傾斜する位置に設定されている。なお、第1当接面26は収納時に土台部4と完全に当接させるのではなく、土台部4との間に若干の隙間を有して対向するように構成してもよい。このようにすることで、収納時に第1当接面26と土台部4とが厚み方向に干渉(当接)せず、アーム2とこれに対向する脚部3とを隙間なく重ねられ、コンパクトに収納できる。
アーム2の根元側には、図5(B)および図8に示すように、左右方向の幅が小さくされた連結部28(土台部4との連結部分)が形成され、この連結部28が支軸21を介して土台部4に連結されている。左右方向とは、図2と図3に示すように、装置を折り畳んで脚部3,3を水平面に沿って載置した場合に、水平方向のうち装置の長手方向に直交する方向を示す。
土台部4には、図5(B)および図8に示すように、アーム2の回動時に連結部28を通過させる切欠部41と、この切欠部41の左右を囲う支持枠42,42とが設けられている。そして、これら支持枠42,42の間に支軸21を介してアーム2の連結部28が支持されている。
図6(B)および図7(B)に示すように、アーム2の連結部28の厚みLaと、土台部4の厚みLbとは略同一に形成されている。より詳細には、製造公差を考慮した上で、少なくとも、LaはLbと同一の値以下(La≦Lb)に設定される。ここで、厚みとは、展開時の画像読取装置の高さ方向における寸法を示している(図1、図7参照)。すなわち、図7(B)に示すように、展開時において、土台部4の上下の面と、アーム2の連結部28の上下の面とは、ほぼ連続する厚みに形成される。
脚部3,3は、各々が一方に長い形状(たとえば一方に長い板形状)であり、それぞれが支軸31,31を中心に回動可能に土台部4に連結されている。脚部3,3において、使用時に上を向く面には、書籍の上端の位置が合わせられる位置決め手段7,7が形成されている。位置決め手段7,7は、マークであってもよいし、脚部3の先端側を低くした段差、溝または低い突起により形成してもよい。
脚部3,3は、左右方向の各幅がアーム2の左右方向の幅のほぼ半分になっている。
脚部3,3の根元側には、図9および図10に示すように、薄く平板状にされた平板部32が形成されている。一方、土台部4には、この平板部32をスライド移動可能に通すスリット43が形成されている。そして、この平板部32が、スリット43に通され、支軸31を介して土台部4に連結されている。脚部3,3は、支軸31,31(図11等参照)を中心に回動可能な状態で連結される。
脚部3,3の連結部位には、図11、図12に示すように、互いに噛み合うギヤ33,33(連動機構に相当)が設けられ、左右の脚部3,3が左右対称に連動して開閉するようになっている。脚部3,3は、平板部32,32がスリット43の端部(脚ストッパー部に相当)に当接するまで開くことが可能になっている。
土台部4は、脚部3,3の厚みとほぼ同様の厚みのある板状の部材であり、上述した切欠部41とスリット43とを有している。土台部4は、上下の面が脚部3,3の上下の面とほぼ連続する厚みに形成されている。また、土台部4の左右方向の幅は、アーム2の左右方向の幅とほぼ同じ寸法に形成されている。
なお、脚部3,3の開く角度は特に限定されないが、少なくともアーム2を最大に伸張したときに、アーム2と撮影部1に基づく重心位置が脚部3,3の先端部を越えない範囲で設定される。また、前述した位置決め手段7,7(図1参照)は、脚部3,3を開いた状態において、原稿先端を位置決め手段7,7に突き当てた際に画角内外の境界線(f)と一致する位置(P0)に設けられる(図16A参照。このような原稿配置を行う意義については後述する)。
[展開動作]
次に、本実施の形態の画像読取装置の展開動作について説明する。
次に、本実施の形態の画像読取装置の展開動作について説明する。
この実施の形態の画像読取装置では、図2および図3に示すように、不使用時には、撮影部1がアーム2に収容され、脚部3,3の先端側が閉じられ、且つ、アーム2と脚部3,3とが重なり合う。
画像読取装置を使用状態に展開する場合、先ず、ユーザは、図4〜図7に示すように、アーム2を脚部3,3の下にした状態から、アーム2を支軸21を中心に角度θ2だけ回転させる。回転後、アーム2は、第2当接面27が土台部4(より詳細には、土台部4を構成する支持枠42(図5B参照))の一方の面(上面)に当接して位置決めされる。つまり、アーム2の根元側に形成された連結部28が、土台部4に形成された切欠部41に収容され、アーム2の根元側に形成された第2当接面27が土台部4に当接することにより、アーム2が脚部3,3に対して傾斜して固定される。従って、少なくとも第2当接面27及びこれと当接する土台部4の材料は比較的高い寸法精度を得るために金属材料(例えば、アルミニウム合金またはマグネシウム合金)を用いることが望ましい。
さて、上述したように、土台部4とアーム2とは支軸21で連結され、図4〜図7に示したようにアーム2はこの支軸21を中心として、最終的にアーム2の第2当接面27が土台部4の上面に当接するまで回転する。ここで図7Aによれば、第2当接面27と土台部4の上面とは面で接触することになっているが、軸支されて互いに回動自在に構成された2つの剛体(ここではアーム2と土台部4)について、対向面を面接触させることは実際問題として極めて困難である。
よって本実施形態では、第2当接面27を円弧形状として、土台部4に対して第2当接面27が面ではなく線で接触するようにしている。ここで、円弧の半径は例えばアーム2と同程度、つまり、非常に緩いアールを付与すれば足りる。また、円弧の中心軸はアーム2が土台部4の周囲に回転する面と直交する方向、即ち支軸21と同一方向に延伸する。このようにすれば、第2当接面27と土台部4との接触状態は極めて安定したものとなり、土台部4に対するアーム部2の傾斜角をほぼ設計値どおりにすることができる。
図7に示すように、この回転角度θ2は、撮影部1のカメラ部1aのX方向の画角を角度θ1として、次式(1)をほぼ満たす角度に設定されている。
θ2 = 270 + θ1/2 ・・・ (1)
θ2 = 270 + θ1/2 ・・・ (1)
続いて、ユーザは、図9→図10(図11→図12)に示すように、左右の脚部3,3を支軸31,31を中心に回動させて先端側を開かせる。脚部3,3は、根元側の平板部32が土台部4のスリット43の端部に当接することで、先端側が所定角度に開いた状態で位置決めされる。
次に、ユーザは、図13Aおよび図13Bに示すように、撮影部1を支軸11を中心に180°以上回転させる。回転後、撮影部1は、回転片12がストッパー22の一端に当接することで、所定の角度に位置決めされる。このとき、カメラ部1aの画角の中心線は脚部3,3が広がる面に対して垂直な向きになる。
このような、アーム2、脚部3,3および撮影部1の展開により、画像読取装置は使用時の形態となる。なお、アーム2、脚部3,3および撮影部1の展開の順番は適宜変更可能である。
[書籍画像の取込動作]
次に、実施の形態の画像読取装置によって書籍の紙面の静止画を取り込む動作について説明する。
次に、実施の形態の画像読取装置によって書籍の紙面の静止画を取り込む動作について説明する。
図14は、書籍30の静止画を取り込む状態の第1例を示す平面図、図15は、書籍30の静止画を取り込む状態の第2例を示す平面図である。図14の第1例と図15の第2例とは、アーム2の伸縮量が異なる。
また、図16Aおよび図16Bは、アームの伸縮と撮影部の読取範囲との関係を説明する図である。図16において、画像読取装置の載置面をXY平面(水平面)、画像読取装置の正面方向(アーム2の長手方向の水平方向成分)をX方向、画像読取装置の高さ方向をZ方向としている。なお、図16では、各部を簡略化し、脚部3,3および土台部4を省略して描いている。
実施形態の画像読取装置では、図14〜図16に示すように、脚部3,3が載置される面および脚部3,3の上面が原稿載置面20となる。また、上述したように、カメラ部1aの撮影方向(画角の中心線の方向)は、原稿載置面20とほぼ直交するように設定される。
さらに、この実施の形態の画像読取装置では、カメラ部1aの画角(図16中に一点鎖線で示す)のうち、アーム2側の境界線fが、アーム2の長手方向およびアーム2の伸縮方向とほぼ平行になっている。このようなアーム2の固定角度は、図7と数式(1)に示したアーム2の回転角度θ2等により実現されている。
さらに、アーム2の先端からカメラ部1a(光軸)までのオフセットLは、アーム2の付根から原稿読取範囲W1,W2の基準点P0までのオフセット(図16A,図16Bの線分P0−C)とほぼ同一長に設定されている。図16の基準点P0は、書籍の上辺が合わせられる図14および図15の基準線LP0に対応する。そして、上述した位置決め手段7,7は原稿先端を基準線LP0と平行にし、かつ位置を一致させるものである。
この実施の形態の画像読取装置では、図14および図16Aに示すように、アーム2を縮めると、カメラ部1aから原稿載置面20までの距離は短くなり、それゆえ、カメラ部1aの読取範囲W1が小さくなる。一方、図15および図16Bに示すように、アーム2を伸ばすと、カメラ部1aから原稿載置面20までの距離は長くなり、それゆえ、カメラ部1aの読取範囲W2が大きくなる。図16Aと図16Bとでは、カメラ部1aの高さは距離Dzだけ異なっている。
さらに、図14および図15に示すように、アーム2を伸縮すると、カメラ部1aは高さ方向だけでなくX方向にも移動する(長さL1→L2)。そして、アーム2を伸縮しても、カメラ部1aの読取範囲W1,W2の基準線LP0(図16A,図16Bの基準点P0)は固定され、他端側の境界線LPE1,LPE2(図16A,図16Bの境界点PE1,PE2)が変化するようになっている。
従って、書籍に合わせて撮影部1の位置を調整する場合には、ユーザは、先ず、書籍の一端を基準線LP0に合わせて(即ち、位置決め手段7,7に突き当てて)書籍を原稿載置面20に置く。続いて、ユーザは、書籍の紙面がカメラ部1aの読取範囲に適宜な大きさで収まるように、アーム2の伸縮量を調整する。これらの調整だけで、ユーザは、撮影部1と書籍とを適切な距離および配置に調整することができる。書籍のサイズが異なっても、同様の方法で、ユーザは撮影部1と書籍とを適切な距離および配置に容易に調整することができる。
また、図16Aに示すように、アーム2が縮んでいるときには、照明部5は低い位置から原稿載置面20を照らす。一方、図16Bに示すように、アーム2が伸びたときには、照明部5は高い位置から原稿載置面20を照らす。図16Aと図16Bとでは、照明部5の高さは距離Dzだけ異なっている。従って、照明部5は、アーム2を縮めれば、カメラ部1aの小さな読取範囲W1を効率的に照らすことができ、アーム2を伸ばせば、照明範囲を広げて大きな読取範囲W2の全体を照らすことが可能になっている。
以上のように、この実施の形態の画像読取装置によれば、撮影部1、アーム2および脚部3,3を簡単に展開して、脚部3,3とアーム2とにより安定的に撮影部1を書籍の上方に支持することができる。さらに、この実施の形態の画像読取装置によれば、撮影部1、アーム2および脚部3,3を簡単に畳んで装置全体をコンパクトに収納することができる。
また、この実施の形態の画像読取装置では、アーム2の連結部28厚み(La)と土台部4の厚み(Lb)とを略同一とする。こうすることで、連結部28及び土台部4の各々の回動中心(支軸21部分)を、連結部28及び土台部4の各々の厚み方向の略中央に設けることができる(例えば図6(B)および図7(B)参照)。つまり、連結部28及び土台部4の双方において、上下の各面と回動中心(支軸21)との間の厚み方向の幅を一方に偏ることなく均一にすることができる。これにより、アーム2と脚部3,3とを回動自在に連結する土台部4(連結部)付近の強度を確保することができる。
また、この実施の形態の画像読取装置では、装置の展開時には、画像読取装置の高さ方向において土台部4とアーム2の連結部28とがほぼ重なり合い(図7(B)参照)、土台部4の下の面と連結部28の下の面とが、画像読取装置の底面として同一面を構成する。これにより、画像読取装置の載置面の安定性を向上することができる。
また、この実施の形態の画像読取装置では、アーム2の連結部28の厚み(La)は、土台部4の厚み(Lb)以下に設定される。こうすることで、展開時において、アーム2が土台部4に固定的に支持された際、土台部4の底面側から連結部28が突出することがなくなるので、展開時の画像読取装置の安定性を確保することができる。
なお、上記実施の形態では、画像読取装置が、書籍の一端を位置決めする目印7およびストッパー8を備える構成としたが、目印7およびストッパー8を備えない構成としてもよい。この場合でも、ユーザは、例えば、映像画面を見ながら映像画面の端に書籍の一端を合わせることで、目印7またはストッパー8が有る場合と同様に、書籍の位置合わせを行うことができる。また、脚部3,3に目印7の代りに切り欠きを設けて、これをストッパーとしてもよい。
また、上記実施の形態では、アームがスライド機構により伸縮する構成としたが、アームは様々な伸縮機構によって伸縮する構成としてもよい。また、アームは、伸縮によって撮影部を画角の境界線に沿って移動させることができれば、直線形状でなく折り曲がった形状をしていてもよい。
また、上記実施の形態では、書籍の紙面を撮影対象とする例をとって説明したが、本発明の画像読取装置の撮影対象は書籍以外にも適用可能である。
本発明は、書籍の紙面を撮影する画像読取装置に適用できる。
1 撮影部
2 アーム
3 脚部
4 土台部
5 照明部
11、21、31 支軸
22 ストッパー
27 第2当接面
28 連結部
32 平板部
24,41 切欠部
25,42 支持枠
43 スリット
LP0 基準線
2 アーム
3 脚部
4 土台部
5 照明部
11、21、31 支軸
22 ストッパー
27 第2当接面
28 連結部
32 平板部
24,41 切欠部
25,42 支持枠
43 スリット
LP0 基準線
Claims (8)
- 書籍から静止画を取り込む撮影部と、
前記撮影部を支えるアームと、
前記アームを支える複数の脚部と、
前記アームの根元側および前記複数の脚部の根元側が連結支持される連結支持部と、
を具備し、
展開時には、
前記複数の脚部の先端側が開かれ、且つ、
前記アームの根元側に形成された、前記連結支持部との連結部分が、前記連結支持部に形成された切欠部に収容され、前記アームの根元側に形成された当接面が前記連結支持部に当接することにより、前記アームが前記複数の脚部に対して傾斜して固定され、
折り畳み時には、前記複数の脚部の先端側が閉じられ、且つ、前記アームと前記複数の脚部とが重なり、
展開時の装置の高さ方向における、前記連結支持部の第1の厚みと前記連結部分の第2の厚みとが略同一である、
画像読取装置。 - 前記第2の厚みは、前記第1の厚み以下である、
請求項1記載の画像読取装置。 - 前記連結支持部には、
前記アームを回転可能に連結するアーム連結部と、
前記アームの回転範囲を制限するアームストッパー部と、
が設けられ、
前記アームは、前記脚部と重なる角度から270°以上回転して前記アームストッパー部に当ることで、展開時における傾斜角度で固定される、
請求項1記載の画像読取装置。 - 前記アームには、
前記撮影部を回転可能に連結するカメラ連結部と、
前記撮影部の回転範囲を制限するカメラストッパー部と、
が設けられ、
前記撮影部は、折り畳み時に、前記アームの長手方向に沿った角度で前記アームに収容される一方、展開時には、前記アームに収容された角度から180°以上回転して前記カメラストッパー部に当ることで、前記アームに対して所定の傾斜角度で固定される、
請求項3記載の画像読取装置。 - 前記連結支持部には、
前記複数の脚部を回転可能に連結する脚連結部と、
前記複数の脚部の回転範囲を制限する脚ストッパー部と、
が設けられ、
前記複数の脚部は、前記脚ストッパー部に当ることで、先端側が所定間隔開いて固定される、
請求項3記載の画像読取装置。 - 前記複数の脚部を連動させて回転させる連動機構が設けられている、
請求項5記載の画像読取装置。 - 前記アームの折り畳み時の位置から展開時の位置へ至る回転角度θ2は、
θ2 = 270° + θ1 / 2
である、
但し、前記複数の脚部が広がるXY平面のうち、前記アームの長手方向の成分を含む方向をX方向として、θ1は、前記撮影部の前記X方向の画角である、
請求項3記載の画像読取装置。 - 前記アームには、
前記撮影部を回転可能に連結するカメラ連結部と、
前記撮影部に係止して前記撮影部を所定の角度で固定するカメラストッパー部と、
が設けられ、
前記カメラストッパー部は、前記撮影部の画角の中心線と前記XY平面とがほぼ直交する向きに、前記撮影部を固定する、
請求項7記載の画像読取装置。
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JP2012102729A JP2013232723A (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 画像読取装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Cited By (1)
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CN115277968A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 西安航空学院 | 一种多参数可调的图像处理录入设备 |
-
2012
- 2012-04-27 JP JP2012102729A patent/JP2013232723A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115277968A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 西安航空学院 | 一种多参数可调的图像处理录入设备 |
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