JPH04296163A - 画像情報の絵/文字自動分離装置及びその方式 - Google Patents

画像情報の絵/文字自動分離装置及びその方式

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JPH04296163A
JPH04296163A JP3347280A JP34728091A JPH04296163A JP H04296163 A JPH04296163 A JP H04296163A JP 3347280 A JP3347280 A JP 3347280A JP 34728091 A JP34728091 A JP 34728091A JP H04296163 A JPH04296163 A JP H04296163A
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N5/262Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • HELECTRICITY
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    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像情報から絵の情報
と文字情報とを分離する画像情報の絵/文字自動分離装
置とその方式に係るもので、詳しくは、グレイレベルを
有した絵と文字とが一つの画面に一緒に表現された画像
を二値化する場合、その絵の情報と文字情報とを簡単に
分離させて二値化し、絵と文字とを鮮明に表現させてフ
ァクシミリ等に適用し得るようにした画像情報の絵/文
字自動分離装置及びその方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、イメージデータから文字領域と絵
の領域とを分離する方法として、米国特許第4,577
,235号及び第4,554,593号に記載された方
法が開示され、これら絵/文字分離方法を説明すると次
のようであった。先ず、読み入れた画像をブロック化(
例えば、4×4ピクセル)した後、各ブロックのブロッ
ク平均値及び分散の特性を決定し、それらブロック内の
エッジ数をカウントする。次いで、文字領域内の各ブロ
ックの平均値とブロックアグリメントカウント(Agr
eement  Count)との特性を決定してそれ
らの値を貯蔵し、前記の各値を利用して通常の文字領域
の確率を計算することにより絵/文字領域を分離するよ
うになっていた。即ち、ブロックの平均値をスキャニン
グして各イメージブロックの特性中、少くとも一つ以上
の特性を平均値と一緒に使用するように決定し、各イメ
ージブロックの追加的特性を決定するための一次元複素
分布(Ganssion  Distribution
)を求める。次いで、各データの平均値と標準偏差とを
利用して各データの分散値を求め、該当データブロック
の分散値の平均値からデータ値の距離を測定する。その
後、その測定値をマホラノビスディスタンス(Maha
lanobis  Distance)値として追加的
な特性データ値を決定することにより該当するブロック
の確率をもって絵の領域又は文字領域を判断するように
なっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来の映像情報の絵/文字自動分離装置とその方式におい
ては、ブロックの特性を四つに分類して絵/文字の分離
に適用させるようになっているため、ソフトウェアの負
担が過重して判断の速度が遅延されるという不都合な点
があった。且つ、周辺部位のスキャニングにおいて、上
・下方向に9ブロック、左右方向に最高9ブロックの十
字状のスキャニングをするようになっているため、入力
信号をリアルタイムで絵/文字分離するようにシステム
を構成する場合、9ブロック(36ライン)だけの遅延
が生ずるという不都合な点があった。それで、このよう
な問題点を解決するため、本発明者達は研究を重ねた結
果、次のような画像情報の絵/文字自動分離方式を提供
しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ブロッ
クの平均値を利用してウィンドウ単位に分離した後、周
辺部位を上・下に5ウィンドウのみスキャニングして誤
分離を補正することにより、ソフトウェアの負担を減ら
し高速処理を行い得るようにした画像情報の絵/文字自
動分離方式を提供しようとするものである。又、本発明
の他の目的は、絵/文字分離方式を画像情報の二値化に
適用させ、絵の領域はハーフトーン(Half  To
ne)に二値化し、文字領域は適応二値化処理すること
によりその絵と文字との鮮明な二値化を行い得るように
した画像情報の絵/文字自動分離方式を提供しようとす
るものである。
【0005】そして、このような本発明の目的は、アナ
ログイメージ信号をディジタル信号に変換した後ブロッ
ク化し、各ブロックの平均値を求めた後その平均値を利
用してブロックの地色照度を求める。その後、ウィンド
ウを設定して該ウィンドウ別に絵/文字を分離し、最大
上・下に5ブロック(20ライン)づつ周辺部位をスキ
ャニングしてウィンドウ別に誤分離を補正する。次いで
、ウィンドウ別に分離した絵/文字領域の境界線を整列
し、遅延時間を補正して絵/文字の分離を完了し得るよ
うに画像情報の絵/文字自動分離装置及びその方式を提
供することにより達成される。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例に対し図面を用いて詳
細に説明する。図1に示したように、本発明に係る画像
情報の絵/文字自動分離装置においては、スキャナ(図
示されていない)からアナログ信号のイメージ信号PS
を受けてサンプリング信号SSに同期させディジタルイ
メージデータに変換するアナログ/ディジタル変換器(
以下、A/D変換器と略称する)と、前記スキャナから
ライン終り信号LSを受け前記サンプリング信号SSに
同期させてアドレスデータを発生するアドレス発生手段
20と、該アドレス発生手段20のアドレス信号により
前記A/D変換器10から出力されるイメージデータを
貯蔵しその貯蔵したデータをデータバスに出力するバッ
ファリング手段30と、該バッファリング手段30に制
御信号を出力し該バッファリング手段30から出力され
るイメージデータの入力を受けて絵/文字を分離しシス
テム全体を制御するマイクロプロセッサ50とにより構
成されている。且つ、前記バッファリング手段30は、
前記アドレス発生手段20のアドレスデータ及び前記A
/D変換器10から出力されるイメージデータをマイク
ロプロセッサ50のコントロール信号CS1・CS2に
よりバッファリングする第1バッファ31及び第2バッ
ファ32と、それら第1バッファ31及び第2バッファ
32の各出力データを夫々貯蔵する第1メモリ手段41
及び第2メモリ手段42と、前記マイクロプロセッサ5
0の制御信号により該マイクロプロセッサ50から出力
されるアドレス信号をバッファリングして前記第1メモ
リ手段41及び第2メモリ手段42の出力指定アドレス
に入力しそれら第1メモリ手段41及び第2メモリ手段
42から出力されるイメージデータを前記マイクロプロ
セッサ50に出力する第3バッファ33及び第4バッフ
ァ34とにより構成されている。ここで、前記アドレス
発生手段20は通常のアドレス発生部20を使用するこ
とができるし、前記第1メモリ手段41と第2メモリ手
段42とは夫々通常のメモリ部を使用することができる
。図中、未説明符号60はプログラムROMを示し、7
0はマイクロプロセッサのデータ貯蔵RAMを示したも
のである。
【0007】このように構成された本発明に係る画像情
報の絵/文字自動分離システムの作用及び絵/文字自動
分離方式を説明すると次のようである。図3及び図4に
示したように、システムに電源が供給されると、スキャ
ナにより文書がスキャニングされてA/D変換器10に
イメージ信号が入力され、該A/D変換器でそのイメー
ジ信号はサンプリング信号に同期されてディジタルデー
タに変換され、アドレス発生部20では前記スキャナか
らライン終り信号を受け前記サンプリング信号に同期さ
せて前記第1メモリ41及び第2メモリ42にアドレス
信号を発生する。このとき、マイクロプロセッサ50は
、コントロール信号CS1・CS2を出力してバッファ
31〜34を制御し、前記第1メモリ41と第2メモリ
42とが相互交代に前記イメージデータの貯蔵又は出力
をするように制御する。即ち、マイクロプロセッサ50
からコントロール信号CS1がアクティブにされ、コン
トロール信号CS2がインアクティブにされると、第1
バッファ31及び第4バッファ34はイネーブルされ、
第2・第3バッファ−32・33はディスエーブルされ
る。従って、第1メモリ41はイネーブル状態の第1バ
ッファ31を通してアドレス発生部20のアドレス信号
により指定されたアドレスにA/D変換器10から出力
されたイメージデータを貯蔵し、第2メモリ42はイネ
ーブル状態の第4バッファ34を通してマイクロプロセ
ッサ50のアドレス信号により既に貯蔵したデータをそ
のマイクロプロセッサ50側に出力する。その後、マイ
クロプロセッサ50からコントロール信号CS1がイン
アクティブにされ、コントロール信号CS2がアクティ
ブにされると、第1・第4バッファ31・34がディス
エーブルされ、第2・第3バッファ32・33はイネー
ブルされて第1メモリ41の貯蔵データがマイクロプロ
セッサ50に出力され、第2メモリ42にはA/D変換
器10から出力されるイメージデータが貯蔵される。そ
こで、スキャナから読み入れたイメージデータはアドレ
ス発生部20のアドレス信号によりライン別に貯蔵され
、その貯蔵されたイメージデータはマイクロプロセッサ
50のアドレス制御により所定ライン単位である4ライ
ン単位にマイクロプロセッサ50のデータバスに出力さ
れる。ここで、第1・第2メモリ41・42に貯蔵され
るイメージデータはA/D変換器10の出力ビット数に
よりそのグレイレベルが決定されるが、A/D変換器1
0が8ビットA/D変換器の場合は、最大256グレイ
レベルを有したイメージデータに変換されてライン単位
に貯蔵され、且つ、マイクロプロセッサ50のコントロ
ール信号CS1・CS2の変換タイミングにより4ライ
ンづつ交代に貯蔵されて4ライン単位に出力される。
【0008】そして、本発明に係る画像情報の絵/文字
自動分離方式については、図2に示したように、前記ア
ナログイメージ信号が256グレイレベルを有したディ
ジタルデータに変換されてライン別に貯蔵される第1段
階S1が行われ、マイクロプロセッサ50が貯蔵された
データを4ライン単位に読み入れる第2段階S2が行わ
れ、そのマイクロプロセッサ50が4ライン単位に読み
入れたデータを4×4ピクセルブロックにブロック化し
て各ブロックの平均値を検出する第3段階S3が行われ
る。この場合、4×4ピクセルの1ブロック平均値の最
大値は256になる。次いで、各ブロックの平均値を求
めた後、そのブロックの平均値を利用して地色の照度(
明るさ)を求める第4段階S4が行われるが、その地色
の照度を求める方法については、各ブロックを3ブロッ
クづつ束ねて一束にしそれら各束の平均値を求めた後最
も大きい値を地色の照度に設定する。ここで、各ブロッ
ククの平均値は、白色の多い場合に大きい値になり黒色
の多い場合に小さい値になる所謂ブロックの明るさに比
例する値である。且つ、ブロックを3ブロックづつ束ね
る理由については、単位ブロックにして地色の照度を求
めるとき、ソフトウェアの負担が大きくなってエラー発
生率が多くなるため3ブロックづつ束ねて低域フィルタ
リングの役割りをさせるためである。その後、文書の地
色照度を求めると、絵の領域と文字領域とを判別して分
離を行う第5段階S5が行われるが、絵/文字分離方式
の基本概念において、文字領域に必ず地色照度と同様な
明るさを有するブロックが存在するので、その地色の明
るさと同様なブロックを有するウィンドウ(Windo
w)は文字領域に判別する。且つ、文字領域に必ず地色
照度と同様な明るさを有するブロックが存在する理由は
、文字領域の場合、文字と文字との間又は文字ラインと
文字ラインとの間が必ず存在するので、少なくとも1ブ
ロック以上は必ず地色の照度と同様な明るさを有するた
めである。それで、絵/文字分離を行う第5段階S5に
おいては、例えば、16ブロックを1ウィンドウ単位に
設定した後該1ウィンドウを分離の基本単位にし、前記
第4段階S4で求めた地色照度にエラー補正値(例えば
、0.8〜1)を乗じて絵/文字領域を判別するための
基準値を求める。次いで、該当ウィンドウの16ブロッ
ク中、その基準値よりも大きい値を有したブロックが1
ブロックでも存在すれば、地色の照度を有したブロック
が存在するものであると判別してその該当ウィンドウを
文字領域のウィンドウに判別する。反面、該当ウィンド
ウの16ブロック中、前記絵/文字領域判別基準値より
も大きい値を有したブロックが一つも存在していない場
合はその該当ウィンドウは絵の領域ウィンドウに判別す
る。ここで、絵/文字領域を判別する基準値を設定する
とき、地色の照度値にエラー補正値(0.8〜1)を乗
ずる理由は、文書を読み入れるスキャナの入力センサの
誤差を補正するためであって、性能の良い入力センサで
ある程、1に近いエラー補正値を乗ずるようになる。 次いで、ウィンドウ別に絵の領域又は文字領域を判別し
て分離する第5段階S5が完了すると、誤分離されたウ
ィンドウ即ち、文字領域が絵の領域に判別されて分離さ
れたもの又は絵の領域が文字領域に判別されて分離され
たウィンドウを探して修整する第6段階S6が行われる
【0009】誤分離を補正する第6段階S6においては
、図3に示したようなマスクパターンにより周辺部位を
5ウィンドウづつ読んで補正するようになる。ここで、
“L”は文字領域のウィンドウを示し、“G”は絵領域
のウィンドウを示す。そして、図3に示したように、穴
型補正の場合においては、文字領域のウィンドウ“L”
が絵領域のウィンドウ“G”で囲まれている場合、実際
には文書に1個のウィンドウのみで構成される程の小さ
い文字領域は存在しないため、その文字領域のウィンド
ウ“L”は誤分離されたものであると判別して絵領域の
ウィンドウ“G”に補正する。それと反対の場合におい
ても同様である。又、水平線補正、垂直線絵領域補正及
び垂直線文字領域補正においては、前記穴型補正の場合
と同様に、連続されたウィンドウ(最小3個から最大5
個のウィンドウ)中、両方側縁のウィンドウが同様な領
域で、該両方側縁内方側のウィンドウ中、その両方側縁
のウィンドウの領域と異なる領域に分離されたウィンド
ウがある場合は、両方側縁のウィンドウ領域と同様な領
域であるとみなして補正する。ここで、ウィンドウ領域
を補正するとき、1ウィンドウの垂直幅は1ブロックで
あるので、垂直に5ウィンドウをスキャニングするのは
垂直方向に5ブロックをスキャニングするものと同様で
あるため、従来の9ブロックスキャニングに比べて遅延
の度が減少する。このように、第6段階S6でウィンド
ウ単位に分離された領域が補正された後、境界線を整列
する第7段階が行われるが、該境界線の整列を行う理由
は、分離単位をウィンドウ単位に分離しているため、実
際に文書の絵/文字領域の境界線が明確に分離されない
点が生ずるため、ブロック単位に細線化させて正確に整
列させるためである。
【0010】そこで、第7段階S7においては、境界線
部位(エッジ)を整列するようになるが、ウィンドウ領
域が変化するとき、即ち、絵領域から文字領域又は文字
領域から絵領域に変化するとき、その変化する領域から
境界線部位を検出してその領域を細線化させる。ここで
、境界線部位の判定においては、ウィンドウの照度値が
突然に変化する値が生ずる場合その部位を境界線部位に
判別する。又、境界線の整列においては、図4に示した
ように、絵領域と文字領域とのある文書をウィンドウ単
位に絵/文字分離を行うとき、実際に、文書の境界線と
ウィンドウに分離した場合の分離された境界線とが互い
に異なるため、ウィンドウに分離されたときは、図4(
B)に示したように、文字領域とグラフィック領域とが
互いに重なる部位が生ずる。このような状態を実際文書
の境界と同様に正確に分離させるため、その重なる部位
のウィンドウを各ブロック別にしきい値以上であるかの
可否を判別するようになるが、左側境界線の場合は初め
のブロック部位から調査してしきい値(thresho
ld)よりも小さい値を有するブロックまでは文字領域
に分離し、その次のブロック部からは絵の領域に分離す
る。且つ、右側境界線の場合は、しきい値よりも大きい
値を有するブロックまでを絵の領域に判別しその次のブ
ロックからは文字領域に判別する。即ち、ウィンドウ単
位の分離をブロック単位の分離に細線化させると、図4
(C)に示したように、実際の文書上の絵/文字領域の
分離と最も近似した分離を行うことができる。その後、
リアルタイム(Real  time)に対する遅延時
間を補正する第8段階S8を行えば、絵/文字の分離が
完了する。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
情報の絵/文字自動分離装置及びその方式においては、
画像情報から絵領域と文字領域とを分離させるとき、ブ
ロックの平均値を検出し、その値を利用してウィンドウ
領域を絵/文字領域に分離し、誤分離を補正してエッジ
部位の細線化処理及びリアルタイムの遅延を補正し、絵
/文字領域の分離を行うようになっているため、マイク
ロプロセッサの処理速度が従来よりも速くなって高速処
理を行い得る効果がある。且つ、誤分離を補正する場合
、周辺部位を最大5ウィンドウのスキャニングのみで正
確に補正し得るので、リアルタイムの遅延が少くなり、
その遅延時間も補正されるので一層リアルタイムに近似
して処理される効果がある。又、データ入力ハードウェ
アが簡単になりシステムの構成が簡単化されるので、ア
ナログ画像情報の二値化に適用され絵領域がハーフトー
ン処理されて、文字領域が適応二値化処理されることに
より、従来よりも、絵/文字の全てを鮮明に再生し得る
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像情報の絵/文字自動分離シス
テム構成図である。
【図2】本発明に係る画像情報の絵/文字自動分離方式
のフローチャートである。
【図3】本発明に係る絵/文字分離時、補正のためのマ
スクパターンを示した説明図である。
【図4】本発明に係る絵/文字分離時の細線化処理過程
を示した説明図である。
【符号の説明】
10…A/D変換器 20…アドレス発生部 31〜34…バッファ 41,42…メモリ 50…マイクロプロセッサ 60…プログラムROM 70…RAM S1〜S7…第1段階〜第7段階

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  スキャナからアナログイメージ信号を
    受けてディジタルイメージデータに変換するA/D変換
    器(10)と、前記スキャナからライン終り信号を受け
    アドレス信号を発生するアドレス発生手段(20)と、
    該アドレス発生手段(20)のアドレス信号により前記
    A/D変換器(10)から出力されるイメージデータを
    貯蔵し該貯蔵したデータをデータバスに出力するバッフ
    ァリング手段(30)と、該バッファリング手段(30
    )に制御信号を出力し該バッファリング手段(30)か
    ら出力されるイメージデータを受けて絵/文字分離を行
    いシステム全体を制御するマイクロプロセッサ(50)
    と、を具備してなる画像情報の絵/文字自動分離装置。
  2. 【請求項2】  前記バッファリング手段(30)は、
    前記マイクロプロセッサ(50)の制御信号により前記
    A/D変換器(10)から出力されるイメージデータ及
    び前記アドレス発生手段(20)のアドレス信号をバッ
    ファリングする第1バッファ(31)及び第2バッファ
    (32)と、前記マイクロプロセッサ(50)の制御信
    号により交代に前記第1バッファ(31)及び第2バッ
    ファ(32)から出力されるイメージデータをそれら第
    1バッファ(31)及び第2バッファ(32)を通って
    出力されるアドレス信号に合わせて所定ラインづつ貯蔵
    する第1メモリ手段(41)及び第2メモリ手段(42
    )と、前記マイクロプロセッサ(50)の制御信号によ
    り交代に該マイクロプロセッサ(50)から出力される
    アドレス信号をバッファリングして前記第1メモリ手段
    (41)及び第2メモリ手段(42)の出力指定アドレ
    スに入力させそれら第1メモリ手段(41)及び第2メ
    モリ手段(42)から出力されるイメージデータを前記
    マイクロプロセッサ(50)に出力する第3バッファ(
    33)及び第4バッファ(34)と、により構成された
    請求項1記載の画像情報の絵/文字自動分離装置。
  3. 【請求項3】  スキャナから入力するアナログイメー
    ジ信号をディジタルデータに変換して貯蔵する第1段階
    (S1)と、該第1段階(S1)で貯蔵したデータを4
    ライン単位に読み入れる第2段階(S2)と、その読み
    入れたデータを所定のマスクでブロック化して各ブロッ
    クの平均値を求める第3段階(S3)と、該第3段階(
    S3)で求めた各ブロックの平均値を利用し地色の照度
    を求める第4段階(S4)と、所定数のブロックでウィ
    ンドウを設定し該ウィンドウ単位で絵/文字領域を分離
    する第5段階(S5)と、該第5段階(S5)が完了し
    た後ウィンドウ単位で分離した誤分離を補正する第6段
    階(S6)と、該第6段階(S6)が完了した後境界線
    の整列を行う第7段階(S7)と、該第7段階(S7)
    が完了した後遅延時間を補正して絵/文字の分離を完了
    する第8段階(S8)とを順次遂行するようにしてなる
    画像情報の絵/文字自動分離方式。
  4. 【請求項4】  前記第4段階(S4)で地色の照度を
    求める方式は、各ブロックラインのブロックを一束3ブ
    ロックづつ束ねて各束の平均値を求めた後、それら平均
    値中最大値を地色の照度値に設定するようにしてなる請
    求項3記載の画像情報の絵/文字自動分離方式。
  5. 【請求項5】  前記第5段階(S5)のウィンドウ設
    定は、横手方向に16ブロックを1ウィンドウに設定す
    るようにしてなる請求項3記載の画像情報の絵/文字自
    動分離方式。
  6. 【請求項6】  前記第5段階(S5)の絵/文字分離
    方式は、ウィンドウ内の各ブロック中、一つのブロック
    でも地色の照度を有したブロックがあれば、そのウィン
    ドウを文字領域に分離し、その他は絵領域に分離するよ
    うにしてなる請求項3記載の画像情報の絵/文字自動分
    離方式。
  7. 【請求項7】  前記地色の照度を有するブロックの判
    定は、該当ブロックの平均値が地色照度値にエラー補正
    値を乗じた値よりも大きい値を有すれば、そのブロック
    を地色照度を有したブロックとして判定するようにして
    なる請求項6記載の画像情報の絵/文字自動分離方式。
  8. 【請求項8】  前記エラー補正値は、スキャナの入力
    センサの精密度に従い、1に近い1以下の値を実験によ
    り求めてエラーの補正値に呈するようにしてなる請求項
    7記載の画像情報の絵/文字自動分離方式。
  9. 【請求項9】  前記第6段階の誤分離補正は、文字領
    域又は絵領域の一つのウィンドウが地領域のウィンドウ
    により囲まれている穴型補正の場合、該当ウィンドウを
    囲んでいるウィンドウと同様な領域であるとみなして補
    正するようにしてなる請求項3記載の画像情報の絵/文
    字自動分離方式。
  10. 【請求項10】  前記第6段階の誤分離補正は、水平
    線及び垂直線補正のとき、水平及び垂直方向の連続した
    5個のウィンドウを検索して両方側縁のウィンドウが同
    様な領域である場合、その両方側縁のウィンドウ内方側
    のウィンドウ中、前記両方側縁のウィンドウの領域と異
    なる領域のウィンドウはその両方側縁のウィンドウの領
    域と同様な領域であるとみなして補正するようにしてな
    る請求項3記載の画像情報の絵/文字自動分離方式。
  11. 【請求項11】  前記第7段階の境界線整列は、文字
    領域又は絵領域から絵領域又は文字領域に変化するとき
    、その変化領域のウィンドウを細線化処理して境界線を
    整列するようにしてなる請求項3記載の画像情報の絵/
    文字自動分離方式。
  12. 【請求項12】  前記細線化処理は、前記変化領域の
    ウィンドウの左側ブロックからしきい値であるかの可否
    を判別して、しきい値以上の領域は文字領域に分離し細
    線化処理するようにしてなる請求項11記載の画像情報
    の絵/文字自動分離方式。
JP3347280A 1990-12-31 1991-12-27 画像情報の絵/文字自動分離装置及びその方式 Expired - Lifetime JP2595158B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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