JP2019220931A - 画像処理装置、画像形成装置、及びプログラム - Google Patents

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ちひろ 松隈
のり子 荒井
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のり子 荒井
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Shinji Hanaoka
新治 花岡
達也 並木
Tatsuya Namiki
達也 並木
由利恵 石川
Yurie Ishikawa
由利恵 石川
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Abstract

【課題】スキュー補正前に画像の非写真領域の画素値のグレーバランスを調整しない場合と比較して、すじ状の濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる画像処理装置、画像形成装置及びプログラムを提供する。【解決手段】画像処理装置のCPU12Aは、画像を写真領域と非写真領域とに分離する分離部32と、分離部32により分離された非写真領域に対して、画素値のグレーバランスを調整する第1処理を行い、スキュー補正を行った後に、スキュー補正により発生した画素値の差を打ち消す第2処理を行う処理部34と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置、及びプログラムに関する。
例えば、特許文献1には、画像に幾何変換処理を行った場合に、画素値が略一定な領域における、すじ状の濃度ムラの発生を抑制する画像処理装置が記載されている。この画像処理装置は、原画像に対して幾何変換処理が指示された場合に、幾何変換処理後の画像の各画素に対応する仮想画素の原画像における座標値を算出する算出部と、算出部により座標値が算出された仮想画素が含まれる予め定められた範囲の判定領域内の原画像の複数の画素の画素値のばらつき度合いを判定する判定部と、を備えている。また、この画像処理装置は、判定部により判定された判定領域内の複数の画素の画素値のばらつき度合いに基づいて、幾何変換処理後の画像における各画素の画素値を、原画像の判定領域内の複数の画素の画素値から算出するのか、判定領域内の特定の1つの画素の画素値を選択するのかを切り替えて決定する決定部を備えている。
特開2012−205129号公報
ところで、画像読取装置を用いて斜めにセットされた原稿を読み取った場合に、読み取った画像に傾き(スキュー)が発生する場合がある。この場合、読み取った画像に対して回転処理を行って、傾きを補正するスキュー補正が行われる。
本発明は、スキュー補正前に画像の非写真領域の画素値のグレーバランスを調整しない場合と比較して、すじ状の濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる画像処理装置、画像形成装置、及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の画像処理装置は、画像を写真領域と非写真領域とに分離する分離部と、前記分離部により分離された非写真領域に対して、画素値のグレーバランスを調整する第1処理を行い、スキュー補正を行った後に、前記スキュー補正により発生した画素値の差を打ち消す第2処理を行う処理部と、を備えている。
また、請求項2に記載の画像処理装置は、請求項1に記載の発明において、前記第1処理が、前記非写真領域の画素値のばらつきを抑える処理を更に含んでいる。
また、請求項3に記載の画像処理装置は、請求項2に記載の発明において、前記非写真領域の画素値のばらつきを抑える処理が、一定値以上の範囲に含まれる画素値の入力に対して、前記範囲内で均一化された画素値の出力を得る処理とされている。
また、請求項4に記載の画像処理装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記第2処理が、前記スキュー補正前の画素値と、前記スキュー補正後の画素値との差を打ち消す処理とされている。
また、請求項5に記載の画像処理装置は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記処理部が、前記写真領域の画素値の入力に対して、グレーバランスが調整された画素値の出力を得る第3処理を行ってから、スキュー補正を更に行う。
また、請求項6に記載の画像処理装置は、請求項5に記載の発明において、前記処理部が、前記非写真領域及び前記写真領域の各々に対して、同一のスキュー補正を行う。
一方、上記目的を達成するために、請求項7に記載の画像形成装置は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置により処理された画像を形成する画像形成部と、を備えている。
更に、上記目的を達成するために、請求項8に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置が備える各部として機能させる。
請求項1、請求項7、及び請求項8に係る発明によれば、スキュー補正前に画像の非写真領域の画素値のグレーバランスを調整しない場合と比較して、すじ状の濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
請求項2に係る発明によれば、非写真領域の画素値のばらつきを抑えない場合と比較して、すじ状の濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
請求項3に係る発明によれば、一定値以上の範囲に含まれる画素値の入力に対する出力を均一化しない場合と比較して、すじ状の濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
請求項4に係る発明によれば、スキュー補正により発生した画素値の差を打ち消さない場合と比較して、すじ状の濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
請求項5に係る発明によれば、写真領域におけるグレーバランスを調整してから、スキュー補正を行わない場合と比較して、画像の画質を向上させることができる。
請求項6に係る発明によれば、非写真領域及び写真領域の各々に対して異なるスキュー補正を行う場合と比較して、スキュー補正に要する処理の負荷を軽減することができる。
実施形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る画像処理装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る画像処理装置による処理動作の説明に供する図である。 実施形態に係る第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルの一例を示す図である。 実施形態に係る第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルが適用された非写真領域の画素値の遷移の一例を示す図である。 実施形態に係る第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルの他の例を示す図である。 実施形態に係る第3ルックアップテーブルの一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理プログラムによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の一例について詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置10の電気的な構成の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10は、画像処理装置30と、表示部16と、操作部18と、画像形成部20と、原稿読取部22と、通信部24と、を備えている。また、画像処理装置30は、制御部12と、記憶部14と、を含んで構成されている。
制御部12は、CPU(Central Processing Unit)12A、ROM(Read Only Memory)12B、RAM(Random Access Memory)12C、及び入出力インターフェース(I/O)12Dを備えており、これら各部がバスを介して各々接続されている。
I/O12Dには、記憶部14と、表示部16と、操作部18と、画像形成部20と、原稿読取部22と、通信部24と、を含む各機能部が接続されている。これらの各機能部は、I/O12Dを介して、CPU12Aと相互に通信可能とされる。
制御部12は、画像形成装置10の一部の動作を制御するサブ制御部として構成されてもよいし、画像形成装置10の全体の動作を制御するメイン制御部の一部として構成されてもよい。制御部12の各ブロックの一部又は全部には、例えば、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路又はIC(Integrated Circuit)チップセットが用いられる。上記各ブロックに個別の回路を用いてもよいし、一部又は全部を集積した回路を用いてもよい。上記各ブロック同士が一体として設けられてもよいし、一部のブロックが別に設けられてもよい。また、上記各ブロックのそれぞれにおいて、その一部が別に設けられてもよい。制御部12の集積化には、LSIに限らず、専用回路又は汎用プロセッサを用いてもよい。
記憶部14としては、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等が用いられる。記憶部14には、本実施形態に係る画像処理装置30としての機能を実現するための画像処理プログラム14Aが記憶される。なお、この画像処理プログラム14Aは、ROM12Bに記憶されていてもよい。
画像処理プログラム14Aは、例えば、画像形成装置10に予めインストールされていてもよい。画像処理プログラム14Aは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、画像形成装置10に適宜インストールすることで実現してもよい。なお、不揮発性の記憶媒体の例としては、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、光磁気ディスク、HDD、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、フラッシュメモリ、メモリカード等が想定される。
表示部16には、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等が用いられる。表示部16は、タッチパネルを一体的に有している。操作部18には、テンキーやスタートキー等の各種の操作キーが設けられている。表示部16及び操作部18は、画像形成装置10のユーザから各種の指示を受け付ける。この各種の指示には、例えば、原稿の読み取りを開始させる指示や、原稿のコピーを開始させる指示等が含まれる。表示部16は、ユーザから受け付けた指示に応じて実行された処理の結果や、処理に対する通知等の各種の情報を表示する。
原稿読取部22は、画像形成装置10の上部に設けられた図示しない自動原稿送り装置の給紙台に置かれた原稿を1枚ずつ取り込み、取り込んだ原稿を光学的に読み取って画像情報を得る。あるいは、原稿読取部22は、プラテンガラス等の原稿台に置かれた原稿を光学的に読み取って画像情報を得る。
画像形成部20は、原稿読取部22による読み取りによって得られた画像情報、又は、ネットワーク(図示省略)を介して接続された外部のパーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)等から得られた画像情報に基づく画像を、紙等の記録媒体に形成する。なお、本実施形態においては、画像を形成する方式として、電子写真方式を例示して説明するが、インクジェット方式等の他の方式を採用してもよい。
画像を形成する方式が電子写真方式の場合、画像形成部20は、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部、転写部、及び定着部を含む。帯電部は、感光体ドラムに電圧を印加して感光体ドラムの表面を帯電させる。露光部は、帯電部で帯電された感光体ドラムを画像情報に応じた光で露光することにより感光体ドラムに静電潜像を形成する。現像部は、感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーにより現像することで感光体ドラムにトナー像を形成する。転写部は、感光体ドラムに形成されたトナー像を記録媒体に転写する。定着部は、記録媒体に転写されたトナー像を加熱及び加圧により定着させる。
通信部24は、インターネットや、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等のネットワークに接続されており、外部のPC等との間でネットワークを介して通信が可能とされる。
ところで、文字等の非写真領域では、スキュー補正に起因するすじ状の濃度ムラが目立つ場合があり、このすじ状の濃度ムラの発生を抑制することが望まれている。
このため、本実施形態に係る画像処理装置30のCPU12Aは、記憶部14に記憶されている画像処理プログラム14AをRAM12Cに書き込んで実行することにより、図2に示す各部として機能する。
図2は、本実施形態に係る画像処理装置30の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施形態に係る画像処理装置30のCPU12Aは、分離部32及び処理部34として機能する。
本実施形態に係る分離部32は、原稿読取部22で原稿を読み取って得られた画像情報の入力を受け付ける。この画像情報は、例えば、R(赤)、G(緑)、及びB(青)を含むRGB信号として表される。分離部32は、入力を受け付けた画像情報を写真領域と非写真領域とに分離する。この非写真領域には、一例として、文字や、線画、単色で構成された部分(所謂ベタ画像)等が含まれる。具体的に、分離部32は、画像情報を複数の画素領域に分割し、分割した画素領域毎にヒストグラム(濃度分布)を取得する。この画素領域には、一例として、N画素×N画素(例えば、N=4、8、16、・・・等)の領域が適用される。そして、分離部32は、各画素領域について、取得したヒストグラムから得られるピーク濃度値と、そのピーク濃度値周辺の濃度値とを評価し、ピーク濃度値付近の分布が広い(分散している)場合には、写真領域と判定し、一方、ピーク濃度値付近の分布が広くない(分散していない)場合には、非写真領域と判定する。
本実施形態に係る処理部34には、分離部32で分離された非写真領域と写真領域とが入力される。処理部34は、非写真領域に対して、画素値のグレーバランスを調整する第1処理を行い、スキュー補正を行った後に、スキュー補正により発生した画素値の差を打ち消す第2処理を行う。一方、処理部34は、写真領域に対して、画素値のグレーバランスを調整する第3処理を行った後に、スキュー補正を行う。
次に、図3及び図4を参照して、画像処理装置30が備える処理部34による処理動作について具体的に説明する。
図3は、本実施形態に係る画像処理装置30による処理動作の説明に供する図である。
図4は、本実施形態に係る第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルの一例を示す図である。
なお、図4において、横軸は画素値の入力(0〜255)を示し、縦軸は画素値の出力(0〜255)を示す。
図3に示すように、処理部34は、非写真領域に対して、上述した第1処理を行う。この第1処理は、画素値のグレーバランスの調整を行う処理である。より具体的には、一例として、図4の左図に示す第1ルックアップテーブル(第1LUT)が用いられる。この第1ルックアップテーブルは、記憶部14(図1参照)に格納されている。この第1ルックアップテーブルは、非写真領域の画素値のグレーバランスを調整するためのルックアップテーブルである。
次に、処理部34は、上記第1処理後の非写真領域に対して、スキュー補正を行う。このスキュー補正の方法としては、特に限定されるものではないが、一例として、バイキュービック補間法やバイリニア補間法等が用いられる。
次に、処理部34は、上記スキュー補正後の非写真領域に対して、上述した第2処理を行う。この第2処理は、上記スキュー補正前の画素値と、スキュー補正後の画素値との差を打ち消す処理である。より具体的に、上記第2処理には、一例として、図4の右図に示す第2ルックアップテーブル(第2LUT)が用いられる。この第2ルックアップテーブルは、記憶部14(図1参照)に格納されている。この第2ルックアップテーブルは、スキュー補正前の画素値と、スキュー補正後の画素値との差を打ち消すためのルックアップテーブルである。
ここで、図5を参照して、本実施形態に係る第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルが適用された非写真領域について具体的に説明する。
図5は、本実施形態に係る第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルが適用された非写真領域の画素値の遷移の一例を示す図である。
図5の(S1)に示すように、画像から分離した非写真領域の一例として、「240」の画素値を持つ6画素×6画素の領域を想定する。なお、本例に示す非写真領域では、説明を簡易にするために、同一の画素値としたが、非写真領域と判定される範囲内で複数の画素値が分布する状態であってもよい。
まず、比較例について説明する。
図5の(S2)に示すように、(S1)に示す非写真領域に対して、一例として、バイキュービック補間法を用いたスキュー補正を行うと、上述した誤差の累積により非写真領域の一部の画素値が変化する。ここでは、「240」が「242」に変化している。
次に、図5の(S3)に示すように、(S2)に示す非写真領域に対して、グレーバランスの調整を行うLUT処理を行うと、画素値の差が広がり、すじ状の濃度ムラとして認識され易くなる。ここでは、「240」が「192」に変化し、「242」が「200」に変化している。この場合、画素値の差は「8」となる。
これに対して、本実施形態に係る処理では、図5の(S4)に示すように、(S1)に示す非写真領域に対して、グレーバランスを調整する第1LUT処理を行う。ここでは、「240」が「200」に調整される。
次に、図5の(S5)に示すように、(S4)に示す非写真領域に対して、一例として、バイキュービック補間法を用いたスキュー補正を行うと、上記と同様に、誤差の累積により非写真領域の一部の画素値が変化する。ここでは、「200」が「202」に変化している。
更に、図5の(S6)に示すように、(S5)に示す非写真領域に対して、スキュー補正により発生した画素値の差を打ち消す第2LUT処理を行う。ここでは、「200」が「192」に変化し、「202」が「193」に変化している。この場合、画素値の差は「1」となる。このように、本実施形態に係る処理によれば、比較例に係る処理と比べると、画素値の差が小さくなり、すじ状の濃度ムラが目立ち難くなる。
また、第1処理は、非写真領域の画素値のばらつきを抑える処理を更に含んでいてもよい。このばらつきを抑える処理とは、一定値(例えば、200)以上の範囲(例えば、200以上255以下)に含まれる画素値の入力に対して、当該範囲内で均一化された画素値の出力を得る処理である。
図6は、本実施形態に係る第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルの他の例を示す図である。
なお、図6において、横軸は画素値の入力(0〜255)を示し、縦軸は画素値の出力(0〜255)を示す。
本実施形態に係る第1処理には、図6の左図に示す第1ルックアップテーブル(第1LUT)を適用してもよい。この第1ルックアップテーブルは、記憶部14(図1参照)に格納されている。この第1ルックアップテーブルは、一定値以上の範囲内(ここでは200以上255以下)の画素値を均一化し、かつ、非写真領域の画素値のグレーバランスを調整するためのルックアップテーブルである。つまり、第1ルックアップテーブルは、高階調部分をつぶしつつ、入力階調のグレーバランスを調整するものである。
次に、処理部34は、上記第1処理後の非写真領域に対して、スキュー補正を行う。このスキュー補正の方法としては、上述したように、バイキュービック補間法やバイリニア補間法等が用いられる。
更に、処理部34は、上記スキュー補正後の非写真領域に対して、上述した第2処理を行う。本実施形態に係る第2処理には、図6の右図に示す第2ルックアップテーブル(第2LUT)を適用してもよい。この第2ルックアップテーブルは、記憶部14(図1参照)に格納されている。この第2ルックアップテーブルは、スキュー補正前の画素値と、スキュー補正後の画素値との差を打ち消し、更に、上記第1処理で発生した画素値の差を打ち消す構成とされている。
ここで、処理の対象とする非写真領域の色に応じて、画素値のばらつきを抑える高階調の範囲を異ならせてもよい。例えば、黒色や赤色等、視認され易い色の場合、比較的濃度ムラが目立つため、範囲を広めにする。一方、黄色等、視認され難い色の場合、比較的濃度ムラが目立たないため、範囲を狭くしてもよい。
一方、図3に戻り、処理部34は、写真領域に対して、上述した第3処理を行う。この第3処理は、写真領域の画素値の入力に対して、グレーバランスが調整された画素値の出力を得る処理である。
図7は、本実施形態に係る第3ルックアップテーブルの一例を示す図である。
なお、図7において、横軸は画素値の入力(0〜255)を示し、縦軸は画素値の出力(0〜255)を示す。
本実施形態に係る第3処理には、図7に示す第3ルックアップテーブル(第3LUT)を適用してもよい。この第3ルックアップテーブルは、記憶部14(図1参照)に格納されている。この第3ルックアップテーブルは、写真領域の画素値のグレーバランスを調整するためのルックアップテーブルである。なお、この写真領域では、階調性が重視されるため、第1LUT処理及び第2LUT処理は行わない。このため、写真領域では階調のつぶれが発生しない。
次に、処理部34は、上記第3処理後の写真領域に対して、スキュー補正を行う。このスキュー補正の方法としては、非写真領域の場合と同様に、バイキュービック補間法やバイリニア補間法等が用いられる。
次に、図8を参照して、本実施形態に係る画像処理装置30の作用を説明する。なお、図8は、本実施形態に係る画像処理プログラム14Aによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、画像形成装置10が備える原稿読取部22により傾いた原稿を読み取って得られた画像情報からスキューを検知すると、画像処理プログラム14Aが起動され、以下の各ステップを実行する。
図8のステップ100では、分離部32が、入力を受け付けた画像情報を構成する複数の画素領域の各々を、写真領域と非写真領域とに分離する。
ステップ102では、処理部34が、ステップ100で分離した結果に基づいて、画像情報を構成する1つの画素領域について、非写真領域であるか否かを判定する。非写真領域であると判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ104に移行し、非写真領域ではない、つまり、写真領域であると判定した場合(否定判定の場合)、ステップ110に移行する。
ステップ104では、処理部34が、非写真領域に対して、一例として、上述した図4の左図に示す第1ルックアップテーブルを用いて、グレーバランスを調整する第1処理を行う。
ステップ106では、処理部34が、上記第1処理後の非写真領域に対して、スキュー補正を行う。スキュー補正には、一例として、上述したバイキュービック補間法やバイリニア補間法等が用いられる。
ステップ108では、処理部34が、上記スキュー補正後の非写真領域に対して、一例として、上述した図4の右図に示す第2ルックアップテーブルを用いて、上記スキュー補正により発生した画素値の差を打ち消す第2処理を行い、ステップ114に移行する。
一方、ステップ110では、処理部34が、写真領域に対して、一例として、上述した図7に示す第3ルックアップテーブルを用いて、グレーバランスを調整する第3処理を行う。
ステップ112では、処理部34が、上記第3処理後の写真領域に対して、スキュー補正を行い、ステップ114に移行する。このスキュー補正には、非写真領域の場合と同様に、バイキュービック補間法やバイリニア補間法等が用いられる。
ステップ114では、処理部34が、最後の画素領域であるか否かを判定する。最後の画素領域であると判定した場合(肯定判定の場合)、ステップ116に移行し、最後の画素領域ではないと判定した場合(否定判定の場合)、ステップ102に戻り処理を繰り返す。
ステップ116では、処理部34が、スキュー補正後の画像情報を次工程(画像形成部20)に転送し、本画像処理プログラム14Aによる一連の処理を終了する。
以上、実施形態として画像処理装置及び画像形成装置を例示して説明した。実施形態は、画像処理装置又は画像形成装置が備える各部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態としてもよい。実施形態は、このプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体の形態としてもよい。
その他、上記実施形態で説明した画像処理装置又は画像形成装置の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。
また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
また、上記実施形態では、プログラムを実行することにより、実施形態に係る処理がコンピュータを利用してソフトウェア構成により実現される場合について説明したが、これに限らない。実施形態は、例えば、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現してもよい。
10 画像形成装置
12 制御部
12A CPU
12B ROM
12C RAM
12D I/O
14 記憶部
14A 画像処理プログラム
16 表示部
18 操作部
20 画像形成部
22 原稿読取部
24 通信部
30 画像処理装置
32 分離部
34 処理部

Claims (8)

  1. 画像を写真領域と非写真領域とに分離する分離部と、
    前記分離部により分離された非写真領域に対して、画素値のグレーバランスを調整する第1処理を行い、スキュー補正を行った後に、前記スキュー補正により発生した画素値の差を打ち消す第2処理を行う処理部と、
    を備えた画像処理装置。
  2. 前記第1処理は、前記非写真領域の画素値のばらつきを抑える処理を更に含む請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記非写真領域の画素値のばらつきを抑える処理は、一定値以上の範囲に含まれる画素値の入力に対して、前記範囲内で均一化された画素値の出力を得る処理である請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記第2処理は、前記スキュー補正前の画素値と、前記スキュー補正後の画素値との差を打ち消す処理である請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  5. 前記処理部は、前記写真領域の画素値の入力に対して、グレーバランスが調整された画素値の出力を得る第3処理を行ってから、スキュー補正を更に行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  6. 前記処理部は、前記非写真領域及び前記写真領域の各々に対して、同一のスキュー補正を行う請求項5に記載の画像処理装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置により処理された画像を形成する画像形成部と、
    を備えた画像形成装置。
  8. コンピュータを、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置が備える各部として機能させるためのプログラム。
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