JPH0687592B2 - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
- Publication number
- JPH0687592B2 JPH0687592B2 JP30215586A JP30215586A JPH0687592B2 JP H0687592 B2 JPH0687592 B2 JP H0687592B2 JP 30215586 A JP30215586 A JP 30215586A JP 30215586 A JP30215586 A JP 30215586A JP H0687592 B2 JPH0687592 B2 JP H0687592B2
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- JP
- Japan
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- hue
- signal
- image
- saturation
- component
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はカラー画像の色強調を行なう画像処理装置に
関する。
関する。
画像処理装置の従来例として「内視鏡カラー画像のディ
ジタル処理（DIGITAL PROCESSING OF ENDOSCOPIC COLOR
IMAGES）」，オプティックス・コミュニケーション（O
PTICS COMMUNICATIONS）誌,55巻,4号,242頁がある。こ
こで、例えば、色度座標軸上で第６図に示すような色調
分布の原画像を考える。この原画像を彩度成分のみ強調
すると、第７図のようになり、色度平均値のａ点を中心
とした色相成分のみを強調すると、第８図のようにな
る。ここで、第７図のａ′点は第６図のａ点とは異なる
位置になるが、第８図のａ′′点は第６図のａ点と同じ
位置である。すなわち、第７図では原画像の各点と原点
との距離が増幅されるのに対して、第８図ではａ点の周
囲の８点の座標点がａ点からの距離に応じて強調され
る。
ジタル処理（DIGITAL PROCESSING OF ENDOSCOPIC COLOR
IMAGES）」，オプティックス・コミュニケーション（O
PTICS COMMUNICATIONS）誌,55巻,4号,242頁がある。こ
こで、例えば、色度座標軸上で第６図に示すような色調
分布の原画像を考える。この原画像を彩度成分のみ強調
すると、第７図のようになり、色度平均値のａ点を中心
とした色相成分のみを強調すると、第８図のようにな
る。ここで、第７図のａ′点は第６図のａ点とは異なる
位置になるが、第８図のａ′′点は第６図のａ点と同じ
位置である。すなわち、第７図では原画像の各点と原点
との距離が増幅されるのに対して、第８図ではａ点の周
囲の８点の座標点がａ点からの距離に応じて強調され
る。
このような従来の画像処理装置においては、原画像の色
相分布が第９図のようであった場合、第８図のように色
調を一様に強調すると、ｂ点、ｃ点の象限が移動してし
まい、ｃ′点は色相が変化し、ｂ′点は補色となってし
まう。色相が変化してしまうことは、原画像に対する強
調の度合いを越えてしまうことになり、色再現の点で問
題がある。
相分布が第９図のようであった場合、第８図のように色
調を一様に強調すると、ｂ点、ｃ点の象限が移動してし
まい、ｃ′点は色相が変化し、ｂ′点は補色となってし
まう。色相が変化してしまうことは、原画像に対する強
調の度合いを越えてしまうことになり、色再現の点で問
題がある。
また、ａ点とその周囲の計９点が原画像における背景的
な画像（例えば、内視鏡画像における胃壁画像）の場
合、背景的な画像とｂ点、ｃ点の全部を増幅強調してし
まうと、背景までもが強調されてしまい、S/Nの低下を
招き、背景の色相の分散が大きくなるため、本来背景に
対して強調をかけようとしているｂ点、ｃ点に対する強
調の効果が薄れてしまう欠点があった。このことは、医
療用の画像の場合、病変部等の背景に対して僅かに色が
異なる部分を識別するために、その部分を強調する際
に、特に不便である。
な画像（例えば、内視鏡画像における胃壁画像）の場
合、背景的な画像とｂ点、ｃ点の全部を増幅強調してし
まうと、背景までもが強調されてしまい、S/Nの低下を
招き、背景の色相の分散が大きくなるため、本来背景に
対して強調をかけようとしているｂ点、ｃ点に対する強
調の効果が薄れてしまう欠点があった。このことは、医
療用の画像の場合、病変部等の背景に対して僅かに色が
異なる部分を識別するために、その部分を強調する際
に、特に不便である。
この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
その目的は選択的に画素の色情報を強調し、識別したい
画素を画面の中で大部分を占めている背景的な画像に対
して効果的に強調できる画像処理装置を提供することで
ある。
その目的は選択的に画素の色情報を強調し、識別したい
画素を画面の中で大部分を占めている背景的な画像に対
して効果的に強調できる画像処理装置を提供することで
ある。
この発明による画像処理装置は画像信号のクロマ成分か
ら彩度成分を得る振幅検波回路12と、画像信号のクロマ
成分から色相成分を得る位相検波回路14と、１画面の画
像信号中の色相成分の頻度分布を検出する色相テーブル
処理回路22と、色相テーブル処理回路22の出力に応じ
て、色相が頻度の最大値から所定の分散外の画素に対し
て彩度成分を増幅する利得制御増幅器24を具備する 〔作用〕 この発明による画像処理装置によれば、画面の中で大部
分を占めている背景以外の画像のみ彩度強調するので、
背景ではなく識別したい部分の画像を背景画像に対して
効果的に強調できる。
ら彩度成分を得る振幅検波回路12と、画像信号のクロマ
成分から色相成分を得る位相検波回路14と、１画面の画
像信号中の色相成分の頻度分布を検出する色相テーブル
処理回路22と、色相テーブル処理回路22の出力に応じ
て、色相が頻度の最大値から所定の分散外の画素に対し
て彩度成分を増幅する利得制御増幅器24を具備する 〔作用〕 この発明による画像処理装置によれば、画面の中で大部
分を占めている背景以外の画像のみ彩度強調するので、
背景ではなく識別したい部分の画像を背景画像に対して
効果的に強調できる。
以下図面を参照してこの発明による画像処理装置の一実
施例を説明する。第１図は第１実施例のブロック図であ
る。この実施例は静止画を対象としている。NTSC信号が
輝度信号（Ｙ）／クロマ信号（Ｃ）分離回路10に供給さ
れる。クロマ信号Ｃは振幅（AM）検波回路12、位相検波
回路14に供給され、それぞれ彩度信号Vs、色相信号Ｖθ
が得られる。輝度信号YH、彩度信号Vs、色相信号Ｖθが
フレームメモリ16,18,20にそれぞれ書込まれる。これに
より、フレームメモリ16,18,20にはそれぞれ１画面の画
像信号の輝度成分、彩度成分、色相成分が書込まれる。
施例を説明する。第１図は第１実施例のブロック図であ
る。この実施例は静止画を対象としている。NTSC信号が
輝度信号（Ｙ）／クロマ信号（Ｃ）分離回路10に供給さ
れる。クロマ信号Ｃは振幅（AM）検波回路12、位相検波
回路14に供給され、それぞれ彩度信号Vs、色相信号Ｖθ
が得られる。輝度信号YH、彩度信号Vs、色相信号Ｖθが
フレームメモリ16,18,20にそれぞれ書込まれる。これに
より、フレームメモリ16,18,20にはそれぞれ１画面の画
像信号の輝度成分、彩度成分、色相成分が書込まれる。
フレームメモリ20から読出された色相信号Ｖθが色相
（Ｖθ）テーブル処理回路22に供給される。Ｖθテーブ
ル処理回路22は色相Ｖθ対頻度ｕのヒストグラムを作成
する。このヒストグラムの一例を第２図に示す。このヒ
ストグラム作成中は、フレームメモリ16,18からはまだ
信号が読出されていない。ヒストグラムが作成される
と、フレームメモリ16,18,20から信号が同期して読出さ
れる。Ｖθテーブル処理回路22はフレームメモリ20から
読出した各画素の色相が頻度最大の色相を中心とした分
散θσの範囲内にあるか否かに応じて判別信号を出力す
る。
（Ｖθ）テーブル処理回路22に供給される。Ｖθテーブ
ル処理回路22は色相Ｖθ対頻度ｕのヒストグラムを作成
する。このヒストグラムの一例を第２図に示す。このヒ
ストグラム作成中は、フレームメモリ16,18からはまだ
信号が読出されていない。ヒストグラムが作成される
と、フレームメモリ16,18,20から信号が同期して読出さ
れる。Ｖθテーブル処理回路22はフレームメモリ20から
読出した各画素の色相が頻度最大の色相を中心とした分
散θσの範囲内にあるか否かに応じて判別信号を出力す
る。
この時、フレームメモリ18から読出された彩度信号Vsが
利得制御増幅器（GCA）24により増幅される。利得制御
増幅器24の増幅率はＶθテーブル処理回路22から出力さ
れる判別信号により制御される。すなわち、利得制御増
幅器24はフレームメモリ18から読出された各画素の彩度
を、その画素の色相が頻度最大の色相を中心とした分散
θσの範囲外にある時のみ増幅し、色相が頻度最大の色
相を中心とした分散θσの範囲内にある時は増幅しな
い。
利得制御増幅器（GCA）24により増幅される。利得制御
増幅器24の増幅率はＶθテーブル処理回路22から出力さ
れる判別信号により制御される。すなわち、利得制御増
幅器24はフレームメモリ18から読出された各画素の彩度
を、その画素の色相が頻度最大の色相を中心とした分散
θσの範囲外にある時のみ増幅し、色相が頻度最大の色
相を中心とした分散θσの範囲内にある時は増幅しな
い。
特に内視鏡画像に於いては背景的な存在の部分の色相、
彩度は頻度最大の点を中心としたある一定の分散内に存
在する。ここで、被写体照度によって彩度は変化する
が、色相は変化しない。そのため、各画素の彩度を、そ
の画素の色相が頻度最大の色相を中心とした分散θσの
範囲外にある時のみ増幅することにより、背景的な存在
の部分に対して、それ以外の部分の彩度を強調でき、頻
度が少ない色相の部分の識別が容易になる。
彩度は頻度最大の点を中心としたある一定の分散内に存
在する。ここで、被写体照度によって彩度は変化する
が、色相は変化しない。そのため、各画素の彩度を、そ
の画素の色相が頻度最大の色相を中心とした分散θσの
範囲外にある時のみ増幅することにより、背景的な存在
の部分に対して、それ以外の部分の彩度を強調でき、頻
度が少ない色相の部分の識別が容易になる。
利得制御増幅器24から出力される彩度信号Vs′は変調回
路26に供給され、そこで図示しないサブキャリア信号に
より彩度信号Vs′に位相信号Ｖθを変調し、クロマ信号
Ｃ′が得られる。フレームメモリ16から読出された輝度
信号が加算器28でクロマ信号Ｃ′と混合され、NTSC信号
が得られる。
路26に供給され、そこで図示しないサブキャリア信号に
より彩度信号Vs′に位相信号Ｖθを変調し、クロマ信号
Ｃ′が得られる。フレームメモリ16から読出された輝度
信号が加算器28でクロマ信号Ｃ′と混合され、NTSC信号
が得られる。
各部の動作タイミングはNTSC入力に接続されるタイミン
グ発生器30から発生されるタイミングクロックにより制
御される。なお、実際には、フレームメモリ16,18,20と
してはディジタル記憶素子が用いられるので、フレーム
メモリの前後にA/D変換器、D/A変換器が接続されている
が、ここでは図示省略する。
グ発生器30から発生されるタイミングクロックにより制
御される。なお、実際には、フレームメモリ16,18,20と
してはディジタル記憶素子が用いられるので、フレーム
メモリの前後にA/D変換器、D/A変換器が接続されている
が、ここでは図示省略する。
第３図はＶθテーブル処理回路22の構成を示すブロック
図である。ここでは、色相信号Ｖθが４ビット、すなわ
ち０〜15までの16階調の信号を例にとって説明する。フ
レームメモリ20の出力が読出しスイッチ32を介して同デ
ータ分類回路34、または比較回路36のいずれか一方に供
給される。テーブル処理（ヒストグラム作成）中は読出
しスイッチ32はａ接点側に接続されている。１画面分の
色相データＶθは同データ分類回路34に順次供給され、
Ｖθ０〜Ｖθ15までの16階調のうち、同じ色相のデータ
が入力される毎に、その頻度が加算される。すなわち、
同データ分類回路34はＶθ０〜Ｖθ15までの16個のスタ
ックを有し、各スタックには同じ色相データの個数和が
入力される。
図である。ここでは、色相信号Ｖθが４ビット、すなわ
ち０〜15までの16階調の信号を例にとって説明する。フ
レームメモリ20の出力が読出しスイッチ32を介して同デ
ータ分類回路34、または比較回路36のいずれか一方に供
給される。テーブル処理（ヒストグラム作成）中は読出
しスイッチ32はａ接点側に接続されている。１画面分の
色相データＶθは同データ分類回路34に順次供給され、
Ｖθ０〜Ｖθ15までの16階調のうち、同じ色相のデータ
が入力される毎に、その頻度が加算される。すなわち、
同データ分類回路34はＶθ０〜Ｖθ15までの16個のスタ
ックを有し、各スタックには同じ色相データの個数和が
入力される。
同データ分類回路34には最大値検出回路38が接続され、
同データ分類回路34のＶθ０〜Ｖθ15までの16個のスタ
ックの中の最大個数を持つＶθmaxを検出する。ここで
は、Ｖθ２が個数97で最大であるので、データＶθ２が
Ｖθmaxとなる。同データ分類回路34は最大値Ｖθmaxか
ら所定の分散範囲内にある色相Ｖθσを出力する。これ
にて、テーブル処理は終了する。
同データ分類回路34のＶθ０〜Ｖθ15までの16個のスタ
ックの中の最大個数を持つＶθmaxを検出する。ここで
は、Ｖθ２が個数97で最大であるので、データＶθ２が
Ｖθmaxとなる。同データ分類回路34は最大値Ｖθmaxか
ら所定の分散範囲内にある色相Ｖθσを出力する。これ
にて、テーブル処理は終了する。
次に、これを利用した強調処理を説明する。読出しスイ
ッチ32はｂ接点側に接続される。この時は、前述したよ
うに、フレームメモリ16,18,20から信号が同期して読出
される。これにより、１画面分の色相データＶθが順次
比較回路36で最大値Ｖθmaxから所定の分散範囲内にあ
る色相Ｖθσと比較される。比較回路36はフレームメモ
リ20から読出される色相データがＶθσ内にある時は、
フラグを立てる。この結果、この期間では、頻度最大の
色相から所定の分散内の画素点をほぼリアルタイムで区
別でき、フラグ信号を出力できる。
ッチ32はｂ接点側に接続される。この時は、前述したよ
うに、フレームメモリ16,18,20から信号が同期して読出
される。これにより、１画面分の色相データＶθが順次
比較回路36で最大値Ｖθmaxから所定の分散範囲内にあ
る色相Ｖθσと比較される。比較回路36はフレームメモ
リ20から読出される色相データがＶθσ内にある時は、
フラグを立てる。この結果、この期間では、頻度最大の
色相から所定の分散内の画素点をほぼリアルタイムで区
別でき、フラグ信号を出力できる。
利得制御増幅器24は比較回路28からのフラグ信号に対応
して、頻度最大の色相から所定の分散範囲以外の色相を
有する画素の彩度を強調する。
して、頻度最大の色相から所定の分散範囲以外の色相を
有する画素の彩度を強調する。
このように、第１実施例では、背景的画像以外の画像の
み彩度強調しているので、効果的な色調ができる。これ
により、本来背景に対して強調をかけるようとしている
病変部等の、背景に対して僅かに色が異なる部分を識別
し易くなる。なお、図示してはいないが、彩度のみでな
く、Ｖθテーブル処理回路22の出力判別信号に応じて、
色相の強調を制御してもよい。さらに、上述の彩度強調
に加えて、または彩度強調の代わりに、背景の部分の彩
度を逆に抑圧してもよい。
み彩度強調しているので、効果的な色調ができる。これ
により、本来背景に対して強調をかけるようとしている
病変部等の、背景に対して僅かに色が異なる部分を識別
し易くなる。なお、図示してはいないが、彩度のみでな
く、Ｖθテーブル処理回路22の出力判別信号に応じて、
色相の強調を制御してもよい。さらに、上述の彩度強調
に加えて、または彩度強調の代わりに、背景の部分の彩
度を逆に抑圧してもよい。
第４図は第２実施例の回路図である。第１実施例と同一
部分は同一参照数字を付す。この実施例Ｖθテーブル処
理回路22で最大値を検出する代わりに、平均値回路によ
って頻度最大の色相成分を検出する。そのため、頻度が
高い背景的な存在の色相群が複数個存在する時は、誤差
が大きくなるが、背景的な存在の色相群が単一の場合
は、有効である。第２実施例はフレーム積分時間のタイ
ムラグにて処理されるので、実時間プロセスであり、動
画にも適応する。
部分は同一参照数字を付す。この実施例Ｖθテーブル処
理回路22で最大値を検出する代わりに、平均値回路によ
って頻度最大の色相成分を検出する。そのため、頻度が
高い背景的な存在の色相群が複数個存在する時は、誤差
が大きくなるが、背景的な存在の色相群が単一の場合
は、有効である。第２実施例はフレーム積分時間のタイ
ムラグにて処理されるので、実時間プロセスであり、動
画にも適応する。
色相信号Ｖθは１フレームの時定数を持つローパスフィ
ルタ（LPF）42によって積分・平均値化される。これに
より、LPF42から１フレームの色相の平均値ＶθＭが出
力される。この色相平均値ＶθＭに電源43の直流電圧△
Ｖが加算器44、減算器46でそれぞれ加算、減算される。
ルタ（LPF）42によって積分・平均値化される。これに
より、LPF42から１フレームの色相の平均値ＶθＭが出
力される。この色相平均値ＶθＭに電源43の直流電圧△
Ｖが加算器44、減算器46でそれぞれ加算、減算される。
加算器44の出力ＶθＭ＋ΔＶが比較器48の反転入力端子
に供給される。減算器46の出力ＶθＭ−ΔＶが比較器50
の非反転入力端子に供給される。比較器48の非反転入力
端子、比較器50の反転入力端子には位相検波回路14から
実時間の色相信号Ｖθが供給される。比較器48、比較器
50の出力信号がANDゲート52に供給される。
に供給される。減算器46の出力ＶθＭ−ΔＶが比較器50
の非反転入力端子に供給される。比較器48の非反転入力
端子、比較器50の反転入力端子には位相検波回路14から
実時間の色相信号Ｖθが供給される。比較器48、比較器
50の出力信号がANDゲート52に供給される。
比較器48、比較器50、ANDゲート52はウィンドウコンパ
レータを構成する。ウィンドウコンパレータは実時間の
色相信号ＶθがＶθＭ±ΔＶの範囲内にあるかどうか判
定し、ＶθがＶθＭ±ΔＶの範囲内にある場合にＬレベ
ルの信号を出力し、それ以外の時にＨレベルの信号を出
力する。この様子を第５図（ａ），（ｂ）に示す。この
ウィンドウコンパレータのウィンドウ幅±ΔＶは第１実
施例のＶθテーブル処理回路22の分散θσに相当する。
レータを構成する。ウィンドウコンパレータは実時間の
色相信号ＶθがＶθＭ±ΔＶの範囲内にあるかどうか判
定し、ＶθがＶθＭ±ΔＶの範囲内にある場合にＬレベ
ルの信号を出力し、それ以外の時にＨレベルの信号を出
力する。この様子を第５図（ａ），（ｂ）に示す。この
ウィンドウコンパレータのウィンドウ幅±ΔＶは第１実
施例のＶθテーブル処理回路22の分散θσに相当する。
従って、ANDゲート52からは背景的色相の部位に対応し
てＬレベルのパルスが、それ以外の部位に対応してＨレ
ベルのパルスが出力され、これがGCA24の利得制御信号
になる。これにより、GCA24は利得制御信号がＨレベル
である背景以外の部位の彩度信号Vsを増幅する。
てＬレベルのパルスが、それ以外の部位に対応してＨレ
ベルのパルスが出力され、これがGCA24の利得制御信号
になる。これにより、GCA24は利得制御信号がＨレベル
である背景以外の部位の彩度信号Vsを増幅する。
このような第２実施例によっても、背景的画像以外の画
像のみ彩度強調しているので、効果的な色強調ができ
る。
像のみ彩度強調しているので、効果的な色強調ができ
る。
なお、この発明は上述した実施例に限定されず、発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
以上説明したようにこの発明によれば、画面の中で大部
分を占めている背景以外の画像のみ彩度強調するので、
背景ではなく識別したい部分の画像を背景画像に対して
効果的に強調できる画像処理装置が提供される。
分を占めている背景以外の画像のみ彩度強調するので、
背景ではなく識別したい部分の画像を背景画像に対して
効果的に強調できる画像処理装置が提供される。
第１図はこの発明による画像処理装置の第１実施例の構
成を示すブロック図、第２図は第１実施例における色相
テーブル処理回路の動作を説明する図、第３図は第１実
施例における色相テーブル処理回路の構成を示すブロッ
ク図、第４図はこの発明による画像処理装置の第２実施
例の構成を示すブロック図、第５図（ａ），（ｂ）は第
２実施例の動作を説明する信号波形図、第６図、第７
図、第８図は画像処理の従来例を示す色度分布図、第９
図、第10図は従来の色相強調処理を示す色度分布図であ
る。 10……輝度信号／クロマ信号分離回路、12……振幅検波
回路、14……位相検波回路、22……色相テーブル処理回
路、24……利得制御増幅器、26……変調回路、28……加
算器
成を示すブロック図、第２図は第１実施例における色相
テーブル処理回路の動作を説明する図、第３図は第１実
施例における色相テーブル処理回路の構成を示すブロッ
ク図、第４図はこの発明による画像処理装置の第２実施
例の構成を示すブロック図、第５図（ａ），（ｂ）は第
２実施例の動作を説明する信号波形図、第６図、第７
図、第８図は画像処理の従来例を示す色度分布図、第９
図、第10図は従来の色相強調処理を示す色度分布図であ
る。 10……輝度信号／クロマ信号分離回路、12……振幅検波
回路、14……位相検波回路、22……色相テーブル処理回
路、24……利得制御増幅器、26……変調回路、28……加
算器
Claims (1)
- 【請求項１】画像信号のクロマ成分を振幅検波して彩度
成分を得る手段と、画像信号のクロマ成分を位相検波し
て色相成分を得る手段と、１画面の画像信号中の色相成
分の頻度分布、または平均値を検出する手段と、前記検
出手段の出力に応じて、色相が頻度の最大値から所定の
分散外の画素、または色相が平均値から所定の範囲外の
画素に対して彩度成分を増幅する手段を具備する画像処
理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30215586A JPH0687592B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 画像処理装置 |
| US07/123,975 US4814859A (en) | 1986-11-28 | 1987-11-20 | Video image processing apparatus for emphasizing color of an image by expanding hue and saturation |
| DE19873740317 DE3740317A1 (de) | 1986-11-28 | 1987-11-27 | Video-bildverarbeitungsvorrichtung zum hervorheben der farbe einer abbildung |
| US07/302,550 US4860091A (en) | 1986-11-28 | 1989-01-26 | Video image processing apparatus for emphasizing color of an image by enhancing saturation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30215586A JPH0687592B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63153984A JPS63153984A (ja) | 1988-06-27 |
| JPH0687592B2 true JPH0687592B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17905574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30215586A Expired - Fee Related JPH0687592B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-12-18 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687592B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108830825B (zh) * | 2014-03-31 | 2022-03-25 | 富士胶片株式会社 | 内窥镜系统及其工作方法 |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP30215586A patent/JPH0687592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63153984A (ja) | 1988-06-27 |
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