JPH1198493A - 監視カメラシステム及びカメラシステムの信号補正方法 - Google Patents

監視カメラシステム及びカメラシステムの信号補正方法

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JPH1198493A
JPH1198493A JP9258011A JP25801197A JPH1198493A JP H1198493 A JPH1198493 A JP H1198493A JP 9258011 A JP9258011 A JP 9258011A JP 25801197 A JP25801197 A JP 25801197A JP H1198493 A JPH1198493 A JP H1198493A
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Kazunori Abe
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型のカメラヘッド部11を用いてカラービデ
オ信号を形成する監視カメラシステムにおいては、カメ
ラヘッド部11とシステム制御部31との距離が長くなった
とき、モニタに表示する画像の色を自然の色とすること
が困難になる欠点があった。 【解決手段】 CCD19及びCCD駆動制御回路17をカ
メラヘッド部11に有し、CCD出力信号をビデオ信号に
変換処理する信号処理回路37をシステム制御部31に有す
る監視カメラシステムにおいて、一定ピーク値の検出パ
ルスをCCD出力信号の帰線期間に挿入する検出パルス
発生回路21をカメラヘッド部11に設け、検出パルスをC
CD出力信号と分離するパルス検波回路41、及び、分離
した検出パルスのピーク値を検出してCCD出力信号の
増幅度を制御し、且つ、輝度信号の増幅度をも制御する
増幅率制御手段43をシステム制御部31に設けた監視カメ
ラシステムとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理回路を含
むシステム制御部と小型のカメラヘッド部との距離が離
れたカメラシステムに関するものであり、尚詳しくは、
カメラヘッド部から信号処理回路に伝送される信号の歪
みを補正する監視カメラシステム及び監視カメラシステ
ムにおける信号補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】今日、二次元固体撮像素子(以下単にC
CDという)を用いたテレビカメラが多用されている。
そして、監視カメラシステムとしては、図2に示すよう
に、発振回路15とCCD19及びCCD駆動制御回路17を
カメラヘッド部11に組み込み、カメラヘッド部11からの
CCD出力信号をシステム制御部31の信号処理回路37で
ビデオ信号に変換処理するものがある。
【0003】このように、CCD出力信号をビデオ信号
に変換処理する信号処理回路37をカメラヘッド部11から
分離した監視カメラシステムは、カメラヘッド部11を小
型とすることができ、監視カメラに適するものである。
又、カメラヘッド部11の発振回路15は、位相同期式の発
振回路15とし、基準クロック発生回路33をシステム制御
部31に設け、この基準クロック発生回路33が出力する基
準クロック信号に位相を同期させたクロックパルスを発
振回路15で形成することがある。
【0004】このように、カメラヘッド部11で形成して
使用するクロックパルスの位相をシステム制御部31の基
準クロック信号に一致させると、複数のカメラヘッド部
11で形成するCCD出力信号のタイミングを一致させる
ことができ、多数のカメラヘッド部11を有する監視カメ
ラシステムとすることが容易にできる。このような監視
カメラシステムとして、カメラヘッド部11とシステム制
御部31とを1本の同軸ケーブルで接続する場合、カメラ
ヘッド部11に例えばPLL回路などの位相同期式の発振
回路15やパルス分離回路13と、CCD19及びCCD駆動
制御回路17とを設け、システム制御部31には、基準クロ
ック発生回路33及び基準信号形成回路35と、信号処理回
路37とを設けている。
【0005】このシステム制御部31の基準クロック発生
回路33は、CCD19の駆動や信号処理回路37に必要な基
準クロック信号を形成し、基準信号形成回路35は、この
基準クロック信号を基準同期信号としてシステム制御部
31とカメラヘッド部11とを接続する映像信号線29に出力
するものである。この基準同期信号は、図3に示すよう
に、ビデオ信号における帰線期間H0のタイミングに合
わせて帰線期間H0の期間中に出力されるものであっ
て、基準クロック信号の所要個数をもって形成されるも
のである。そして、この基準同期信号は、垂直及び水平
同期信号などの同期信号を形成する信号として同軸ケー
ブルである映像信号線29を介してカメラヘッド部11に送
られるものである。
【0006】そして、カメラヘッド部11では、パルス分
離回路13により映像信号線29からこの基準同期信号のパ
ルスを抜き出し、発振回路15に基準クロック信号のパル
スを送り、又、基準クロック信号のパルス数により垂直
及び水平同期信号を形成してCCD駆動制御回路17に送
るものである。従って、発振回路15で形成するクロック
パルスの位相を基準クロック信号の位相に合わせること
ができ、且つ、CCD19の駆動に際して1フレームのタ
イミングもシステム制御部31の基準信号形成回路35で形
成する基準同期信号により制御することができる。
【0007】又、CCD駆動制御回路17は、発振回路15
からのクロックパルスをCCD駆動パルスである水平転
送パルスとしてCCD19に出力するものである。尚、こ
の水平転送パルスの出力に際し、パルス分離回路13から
の同期信号に基づいて帰線期間H0は水平転送パルスの
出力を停止し、且つ、適宜垂直転送パルスを出力して蓄
積電荷を出力するラインを順次変更させ、CCD19から
一画面分の映像情報となるCCD出力信号を出力させる
ものである。
【0008】そして、最終ラインからの蓄積電荷をCC
D出力信号として出力させた後は、垂直帰線期間の時間
だけ蓄積電荷の出力を停止させた後、最初のラインか
ら、再度、蓄積電荷を順次出力させるものである。更
に、このCCD駆動制御回路17は、CCD19が出力する
蓄積電荷を適宜増幅したCCD出力信号として映像信号
線29に出力し、このCCD出力信号をシステム制御部31
に送るものである。
【0009】又、システム制御部31の信号処理回路37で
は、映像信号線29の信号から基準同期信号を除去し、映
像信号成分であるCCD出力信号に基づき、NTSC規
格の輝度信号及び色差信号などを形成し、又は、輝度信
号及び色差信号から更にコンポジットビデオ信号などを
形成して出力端子39から出力するものである。このカラ
ービデオ信号を形成するカメラシステムでは、CCD19
として、シアン・マゼンタ・イエロー・グリーンの補色
フィルタを用いたCCD19が使用されることが有る。
【0010】この補色フィルタの一例は、図4に示すよ
うに、シアン(C)及びマゼンタ(M)の行とイエロー
(Y)及びグリーン(G)の行とを交互に形成するもの
がある。そして、このCCD19では、各フィルタを形成
した画素で発生させした電荷を蓄積電荷として水平転送
パルスφに合わせて出力するものである。更に、この各
蓄積電荷の出力に際し、図5のAに示すように、シアン
(C)及びマゼンタ(M)の画素による蓄積電荷を出力
した後、その画素の下に位置するイエロー(Y)及びグ
リーン(G)の画素による蓄積電荷を出力し、近接した
4原色画素の蓄積電荷により1画素の映像情報を形成す
るものである。
【0011】そして、CCD出力信号としては、4原色
画素の蓄積電荷を出力するに際し、図5のBに示すよう
に、シアン(C)とマゼンタ(M)との2原色画素の蓄
積電荷の平均値、及び、イエロー(Y)とグリーン
(G)との2原色画素の蓄積電荷の平均値を各々輝度情
報の値とし、シアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー
(Y)・グリーン(G)の各原色画素の蓄積電荷の値を
色情報としてCCD出力信号が形成される。
【0012】尚、補色フィルタの配置には種々の形式の
ものがあるも、隣接した画素である2原色画素ごとの蓄
積電荷の平均値を輝度情報とするものが多い。そして、
信号処理回路37では、この輝度情報に基づいてNTSC
規格などの輝度信号を形成し、4原色画素の色情報に基
づいて色差信号を形成している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】今日、監視カメラシス
テムでは、CCD出力信号を出力するカメラヘッド部と
NTSC規格やPAL規格などのビデオ信号にCCD出
力信号を変換するシステム制御部との距離が長くなり、
システム制御部の信号処理回路に入力されるCCD出力
信号が微弱になることが有る。
【0014】そして、このCCD出力信号を自動増幅率
調整増幅回路(オートゲインコントロール回路)などを
用いて増幅し、増幅したCCD出力信号に基づいてビデ
オ信号を形成することが行われている。しかし、微弱な
CCD出力信号を増幅してカラービデオ信号を形成した
とき、映像の色が不自然となる欠点が生じることがあっ
た。
【0015】本発明は、このような欠点を排除し、カメ
ラヘッド部からシステム制御部へ映像信号線を介してC
CD出力信号を伝送する際に発生する歪みを補正し、色
再現性の優れたビデオ信号を形成する監視カメラシステ
ムを提供するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、発振回路やC
CD駆動制御回路及びCCDを内蔵するカメラヘッド部
と、CCD出力信号をビデオ信号に変換する信号処理回
路を内蔵するシステム制御部と、を比較的長い映像信号
線により接続した監視カメラシステムにおいて、一定ピ
ーク値の検出パルスをCCD出力信号の帰線期間に挿入
する検出パルス発生回路をカメラヘッド部に設け、検出
パルスをCCD出力信号と分離するパルス検波回路、及
び、パルス検波回路で分離した検出パルスのピーク値を
検出してCCD出力信号の増幅度を制御し、且つ、検出
パルスのピーク値により輝度信号の増幅度をも制御する
増幅率制御手段をシステム制御部に設けた監視カメラシ
ステムとする。
【0017】このように、一定ピーク値とする検出パル
スを発生させる検出パルス発生回路をカメラヘッド部に
有するから、一定ピーク値の検出パルスをカメラヘッド
部から出力することができる。又、この検出パルスをシ
ステム制御部で抜き出すパルス検波回路、及び、抜き出
した検出パルスのピーク値を検出する増幅率制御手段を
有しているから、この増幅率制御手段により、一定ピー
ク値であるべき検出パルスのピーク値に基づいてカメラ
ヘッド部からシステム制御部に映像信号線を介して伝送
される信号の減衰率を検出することができる。従って、
信号周波数に応じて信号の増幅率を調整する制御を行
い、色再現性の優れたビデオ信号を形成することができ
る。
【0018】又、検出パルスとしてCCD駆動パルスの
周波数と等しい周波数のパルスを帰線期間に出力する検
出パルス発生回路とすることが好まし。このように、C
CD駆動パルスの周波数と等しい周波数の検出パルスを
出力する検出パルス発生回路とすれば、検出パルスの周
波数をCCD出力信号における色情報の周波数と等しく
することができる。
【0019】そして、この検出パルスをCCD出力信号
に重畳することにより、増幅率制御手段で検出した信号
減衰率とCCD出力信号における色情報信号の減衰率と
が等しく、CCD出力信号の増幅度を容易に決定するこ
とができる。更に、本発明としては、常に一定のピーク
値とする一定周波数の検出パルスをカメラヘッド部で形
成し、この検出パルスをCCD出力信号の帰線期間に挿
入したCCD出力信号をカメラヘッド部から出力させ、
システム制御部でこの検出パルスのピーク値を検出し、
検出パルスの減衰率及び周波数に基づき、CCD出力信
号の色情報や輝度情報の周波数帯に合わせて各情報信号
の増幅度を調整する監視カメラシステムの信号補正方法
とするものである。
【0020】このように、基準とする検出パルスの周波
数及び減衰率に基づいてCCD出力信号を周波数成分ご
とに増幅する故、映像信号線を介して伝送したことによ
るCCD出力信号の歪みを補正することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明に係る監視カメラシステム
の実施の形態は、図1に示すように、カメラヘッド部11
に検出パルス発生回路21を設け、システム制御部31にパ
ルス検波回路41及び増幅率制御手段43を設けると共に、
信号処理回路37に入力するCCD出力信号を増幅する信
号増幅アンプ45を設けるものである。
【0022】この監視カメラシステムのカメラヘッド部
11は、パルス分離回路13及び位相同期式の発振回路15を
有し、パルス分離回路13により映像信号線29を介してシ
ステム制御部31から送られる基準同期信号を抜き出し、
発振回路15が出力するクロックパルスの位相を基準クロ
ックの位相に合わせ、基準同期信号に基づいて垂直同期
パルスや水平同期パルスをCCD駆動制御回路17に出力
することは従来と同様である。
【0023】尚、基準同期信号を映像信号線29によりカ
メラヘッド部11に送る場合のみでなく、システム制御部
31の基準クロック発生回路33からの基準クロックや基準
信号形成回路35で形成する基準同期信号又は垂直水平同
期信号を映像信号線29と異なる制御信号線によりカメラ
ヘッド部11に送ることも有る。そして、カメラヘッド部
11に組み込む検出パルス発生回路21は、発振回路15から
のクロックパルスが入力され、このクロックパルスを一
定のピーク値である検出パルスとして映像信号線29に出
力するものである。
【0024】この検出パルスは、CCD駆動制御回路17
からCCD出力信号が出力されない水平帰線期間中の所
定の位置に所要個数のパルスとして映像信号線29に出力
されるものである。又、このカメラヘッド部11のCCD
19には、シアン、マゼンタ、イエロー、及び、グリーン
の補色フィルタを用いた25万画素のCCD19を組み込
み、CCD駆動パルスであるクロックパルスの周波数は
約10メガヘルツとしているものである。
【0025】従って、CCD出力信号における色情報の
周波数はCCD駆動パルスであるクロックパルスの周波
数に等しい約10メガヘルツとなり、輝度情報の周波数
はCCD駆動パルスの周波数の2分の1である約5メガ
ヘルツとしてCCD駆動制御回路17から映像信号線29に
出力さる。更に、この監視カメラシステムでは、前述の
ように、検出パルス発生回路21からの検出パルスを映像
信号線29に出力するものであり、この検出パルスの出力
タイミングは、CCD駆動制御回路17からの同期信号に
より水平帰線期間中に所定のタイミングで出力するもの
としている。
【0026】従って、検出パルス発生回路21からの検出
パルスが帰線期間に重畳されたCCD出力信号がカメラ
ヘッド部11から出力されるものである。そして、システ
ム制御部31には、この検出パルスをCCD出力信号から
抜き出すパルス検波回路41を設けると共に、抜き出した
検出パルスのピーク値を検出してCCD出力信号の増幅
度を制御する増幅率制御手段43としてのマイクロコンピ
ュータを設けるものである。
【0027】尚、このシステム制御部31には、CCD19
を駆動するクロックパルスの周波数に応じた基準クロッ
クを発生する基準クロック発生回路33や基準クロック発
生回路33で形成した基準クロックに基づいて同期信号の
タイミングを示す基準同期信号を形成する基準信号形成
回路35、及び、CCD出力信号からビデオ信号などを形
成する信号処理回路37を有することは従来と同様であ
り、前記増幅率制御手段43に増幅度を制御される信号増
幅アンプ45を介してCCD出力信号を信号処理回路37に
入力するものとしている。
【0028】このシステム制御部31に付設するパルス検
波回路41は、映像信号線29を介してカメラヘッド部11か
ら入力されるCCD出力信号と、基準信号形成回路35か
らの基準同期信号とが入力され、基準同期信号によりC
CD出力信号から検出パルスの信号のみを抜き出して増
幅率制御手段43に送るものである。又、増幅率制御手段
43は、入力される検出パルスのピーク値に基づいてCC
D出力信号の増幅度を決定し、更に信号処理回路37で形
成したビデオ信号における輝度信号の増幅度も決定制御
するものであり、システム制御部31に入力された検出パ
ルスのピーク値が低いときに信号増幅アンプ45の増幅率
を大きくし、ピーク値の変化量に対応した増幅度の制御
を行い、合わせて輝度信号の増幅度を小さくする制御を
行うものである。
【0029】即ち、映像信号線29に用いる同軸ケーブル
の抵抗減衰定数α1は、
【0030】
【数1】 となり、使用している映像信号線29の規格及び検出パル
スの周波数によって1キロメートルあたりの減衰率[d
B]が求まり、出力時のピーク値が一定とされる検出パ
ルスのピーク値により、システム制御部31に伝達される
までの減衰率ひいてはカメラヘッド部11からシステム制
御部31までのケーブル長や各周波数における信号の減衰
率を知ることができる。
【0031】従って、色情報や輝度情報の周波数により
システム制御部31に伝達されるまでの減衰率を算出する
ことができ、色情報や輝度情報を元に戻す増幅度を算出
することができる。尚、この監視カメラシステムでは、
検出パルスの周波数をCCD駆動パルスの周波数、即ち
色情報の周波数と等しくしている故、検出パルスの減衰
率を色情報の減衰率としてCCD出力信号の増幅度を定
めることとしている。
【0032】このように、カメラヘッド部11から一定ピ
ーク値で出力される検出パルスがシステム制御部31に入
力されたピーク値に基づいてCCD出力信号の増幅度を
決定すれば、映像信号線29のケーブル長に基づくCCD
出力信号の減衰を補正することができる。そして、検出
パルスの減衰率に合わせてCCD出力信号の増幅度を定
め、4原色の色情報をCCD19からの出力時の値に合わ
せることにより信号処理回路37で形成する色差信号を正
確に形成することができる。
【0033】又、CCD出力信号の内、輝度情報の周波
数は色情報の周波数の2分の1とされている故、輝度情
報の減衰率は色情報の減衰率の約0.707倍の減衰量
でシステム制御部31に入力される。従って、信号処理回
路37に入力される輝度情報がCCD19の出力時に対して
過大に増幅される故、信号処理回路37で輝度情報に基づ
く輝度信号を形成し、且つ、色情報に基づいて色差信号
を形成する際、色差信号の増幅率に比較して輝度信号の
増幅率を小さくする増幅制御信号を信号処理回路37に入
力するものである。
【0034】このように、カメラヘッド部11から一定の
ピーク値として出力する検出パルスのピーク値に基づ
き、CCD出力信号の増幅度や輝度信号の増幅度を増幅
率制御手段43としたマイクロコンピュータにより制御す
ることにより、映像信号線29のケーブル長が長い監視カ
メラシステムにおけるCCD出力信号の歪みを修正し、
優れた色再現性のあるビデオ信号を形成することができ
る。
【0035】尚、カメラヘッド部11の視野が暗くなった
ときにCCD出力信号を大きく増幅する自動増幅率調整
増幅回路(オートゲインコントロール回路)をシステム
制御部31に有する監視カメラシステムでは、信号増幅ア
ンプ45を省略し、増幅率制御手段43からの制御信号を自
動増幅率調整増幅回路に入力し、ケーブル長によるCC
D出力信号のレベル低下と視野が暗くなったときの画面
の明るさ補正とを自動増幅率調整増幅回路で行うことも
できる。
【0036】又、検出パルスとしては、CCD駆動パル
スであるクロックパルスを2分の1分周したパルスを用
い、検出パルスの周波数と輝度情報の周波数とを一致さ
せることも有る。この場合は、CCD出力信号の色情報
に基づく信号と輝度情報に基づく信号とに信号処理回路
37で分離した後、更に色情報にもとずく信号の増幅を行
った後、色差信号を形成するものである。
【0037】このように、検出パルスの周波数を輝度情
報の周波数に合わせれば、信号処理回路37への入力前又
は入力直後の増幅度を小さくして映像信号線29のケーブ
ル長による信号の減衰を補正することが容易に可能とな
る。更に、増幅率制御手段43でCCD出力信号を増幅度
を制御するに際し、CCD出力信号を輝度情報に基づく
輝度信号と色情報に基づく色差信号に分離した後、色差
信号の増幅度と輝度信号の増幅度とを個別に制御するこ
とも有る。
【0038】
【発明の効果】請求項1に記載した発明は、一定ピーク
値の検出パルスをCCD出力信号の帰線期間に挿入する
検出パルス発生回路をカメラヘッド部に有し、検出パル
スをCCD出力信号から分離するパルス検波回路と、分
離した検出パルスのピーク値を検出してCCD出力信号
の増幅度を制御し、且つ、輝度信号の増幅度をも制御す
る増幅率制御手段と、をシステム制御部に有する監視カ
メラシステムとするものである。
【0039】従って、一定ピーク値で出力される検出パ
ルスのピーク値の低下によりCCD出力信号の減衰量を
補正する増幅が可能であり、CCD出力信号の輝度情報
や色情報の周波数に応じた減衰を補正する増幅を行い、
カメラヘッド部とシステム制御部との映像信号線が長い
場合にも色再現性の優れたビデオ信号を形成することが
できる。
【0040】又、請求項2に記載した発明は、CCD駆
動パルスの周波数と等しい周波数のパルスを検出パルス
としてCCD出力信号に出力する検出パルス発生回路と
する請求項1に記載した監視カメラシステムとするもの
である。従って、検出パルスの減衰量がCCD出力信号
における色信号の減衰量に等しく、減衰を補正する増幅
度の決定が容易となる。又、CCD駆動パルス用いて検
出パルスを形成することも容易となるものである。
【0041】そして、請求項3に記載した発明は、常に
一定のピーク値とする一定周波数の検出パルスをカメラ
ヘッド部で形成し、この検出パルスをCCD出力信号の
帰線期間に挿入したCCD出力信号をカメラヘッド部か
ら出力させ、システム制御部でこの検出パルスのピーク
値を検出し、検出パルスの減衰率及び周波数に基づき、
CCD出力信号の色情報や輝度情報の周波数帯に合わせ
て各情報信号の増幅度を調整する監視カメラシステムの
信号補正方法とするものである。
【0042】従って、一定周波数にして一定ピーク値で
出力される検出パルスのピーク値の低下によりCCD出
力信号の各周波数帯域における減衰量を補正する増幅を
算定することが可能であり、CCD出力信号の輝度情報
や色情報の周波数に応じた減衰を補正する増幅を行い、
カメラヘッド部とシステム制御部との映像信号線が長い
場合にも色再現性の優れたビデオ信号を形成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る監視カメラシステムの一例を示す
ブロック図。
【図2】従来の監視カメラシステムの一例を示すブロッ
ク図。
【図3】監視カメラシステムにおける基準信号の一例を
示す図。
【図4】カラーCCDカメラにおけるCCDの補色フィ
ルタの一配置例を示す図。
【図5】カラーCCDカメラにおけるCCD出力信号の
一例を示す図。
【符号の説明】
11 カメラヘッド部 13 パルス分離
回路 15 発振回路 17 CCD駆動
制御回路 19 CCD 21 検出パルス
発生回路 29 映像信号線 31 システム制御部 33 基準クロッ
ク発生回路 35 基準信号形成回路 37 信号処理回
路 39 出力端子 41 パルス検波
回路 43 増幅率制御手段 45 信号増幅ア
ンプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振回路やCCD駆動制御回路及びCC
    Dを内蔵するカメラヘッド部と、 CCD出力信号をビデオ信号に変換する信号処理回路を
    内蔵するシステム制御部と、 を映像信号線により接続した監視カメラシステムにおい
    て、 一定ピーク値の検出パルスをCCD出力信号の帰線期間
    に挿入する検出パルス発生回路をカメラヘッド部に有
    し、 検出パルスをCCD出力信号から分離するパルス検波回
    路と、パルス検波回路で分離した検出パルスのピーク値
    を検出してCCD出力信号の増幅度を制御し、且つ、分
    離した検出パルスのピーク値に基づいて輝度信号の増幅
    度をも制御する増幅率制御手段と、をシステム制御部に
    有することを特徴とする監視カメラシステム。
  2. 【請求項2】 検出パルス発生回路は、CCD駆動パル
    スの周波数と等しい周波数のパルスを検出パルスとして
    出力することを特徴とする請求項1に記載した監視カメ
    ラシステム。
  3. 【請求項3】 常に一定のピーク値とする一定周波数の
    検出パルスをカメラヘッド部で形成し、この検出パルス
    をCCD出力信号の帰線期間に挿入したCCD出力信号
    をカメラヘッド部から出力させ、システム制御部でこの
    検出パルスのピーク値を検出し、検出パルスの減衰率及
    び周波数に基づき、CCD出力信号の色情報や輝度情報
    の周波数帯に合わせて各情報信号の増幅度を調整するこ
    とを特徴とする監視カメラシステムの信号補正方法。
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JP2008307148A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Hoya Corp 内視鏡装置

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