JPS60231274A - 平均誤差最小法を用いた高速画像処理装置 - Google Patents
平均誤差最小法を用いた高速画像処理装置Info
- Publication number
- JPS60231274A JPS60231274A JP59088958A JP8895884A JPS60231274A JP S60231274 A JPS60231274 A JP S60231274A JP 59088958 A JP59088958 A JP 59088958A JP 8895884 A JP8895884 A JP 8895884A JP S60231274 A JPS60231274 A JP S60231274A
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- JP
- Japan
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- area
- processing
- data
- weight matrix
- weight
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/20—Image enhancement or restoration using local operators
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明はドツトによる中間調表現法のうち平均誤差最小
法の処理を高速で奥行する装置に関するものである。
法の処理を高速で奥行する装置に関するものである。
〈従来技術〉
ドツトによる中間調表現の方式は各種発表されている。
このうち平均誤差最小法と名付けられた方式が現在最も
画質が良いとされている。
画質が良いとされている。
この方式はM、R,−8ahroeder (米ベル研
究所)により1969年5月に工KFiFi 8pec
trumに発表され友論文[工mages from
computerejの中で述べられているl”Loc
al spatialaverages of bri
ghtneseJが基本で、その後、J、F、Jarv
is (米ベル研究所)らによ91976年5月に、O
omputer graphicsand image
processingに発表された論文「A 5ur
vey of techniques for the
display of continuou8 ton
e picture+on belevel digp
laysJの中で「Minimizedaverage
error methodJ と云う形で改良され友
方法である。この方法は画質は良いとされるものの処理
が複雑なために処理時間が掛かシ過ぎ実用には向かない
とされていた。中間色印字のカラー化にはモノクロ処理
の3〜4倍の処理時間を必要とするため更に実用から遠
のくとされている。
究所)により1969年5月に工KFiFi 8pec
trumに発表され友論文[工mages from
computerejの中で述べられているl”Loc
al spatialaverages of bri
ghtneseJが基本で、その後、J、F、Jarv
is (米ベル研究所)らによ91976年5月に、O
omputer graphicsand image
processingに発表された論文「A 5ur
vey of techniques for the
display of continuou8 ton
e picture+on belevel digp
laysJの中で「Minimizedaverage
error methodJ と云う形で改良され友
方法である。この方法は画質は良いとされるものの処理
が複雑なために処理時間が掛かシ過ぎ実用には向かない
とされていた。中間色印字のカラー化にはモノクロ処理
の3〜4倍の処理時間を必要とするため更に実用から遠
のくとされている。
〈実施例〉
本発明は係る欠点をと9除くため、処理用のマイクロプ
ロセッサ(以下MPUと略す。)K簡単なハードウェア
を付加し、付加しない時に比較して5〜10倍、処理速
度を短縮したものである。
ロセッサ(以下MPUと略す。)K簡単なハードウェア
を付加し、付加しない時に比較して5〜10倍、処理速
度を短縮したものである。
本発明によればMPUとして汎用の8bitMPHが使
用できる。
用できる。
まず本発明の基礎となるJ、 F、 Jorris f
Cよる方法を説明する。第1図に示す様に印字しようと
する注目画素の周囲の既印字(ま几は印字が決定してい
る)画素の誤差Ek、tに注目する。
Cよる方法を説明する。第1図に示す様に印字しようと
する注目画素の周囲の既印字(ま几は印字が決定してい
る)画素の誤差Ek、tに注目する。
この誤差に、第2図に示す様なウェイトマトリツ ツク
スWをかけその平均Anmをめる。
スWをかけその平均Anmをめる。
An+m =齢り、’ΣWk、1−1!:に、1 ・・
・・・・(1)k、1 ここで注目画素の濃度データをIn、mとすると注目画
素の印字データPn、mは Pn、m=An、m+工n1In……(2)となシ、こ
のPn、mの値が最大濃度レベル(1と仮定する)の半
分以上か、あるいは以下かの判定をおこない、注目画素
の印字、非印字を決定する。
・・・・(1)k、1 ここで注目画素の濃度データをIn、mとすると注目画
素の印字データPn、mは Pn、m=An、m+工n1In……(2)となシ、こ
のPn、mの値が最大濃度レベル(1と仮定する)の半
分以上か、あるいは以下かの判定をおこない、注目画素
の印字、非印字を決定する。
またこの時の注目画素の誤差J!i n、mは次の様に
なる。
なる。
一印字時
Pn、m)0.5
In、m = P n 、 m −1ユ・・−(3)−
非印字時 Pn、m(0,5 Fin、m = P n 、 m −−(4)この操作
を全画素について実行し画面形成を行うのが、平均誤差
最小法の基本的な考え方である。
非印字時 Pn、m(0,5 Fin、m = P n 、 m −−(4)この操作
を全画素について実行し画面形成を行うのが、平均誤差
最小法の基本的な考え方である。
本発明は更にこの考え方を進展させ比ウェイトマトリッ
クスを用いたものである。ウェイトマトリックスWの人
ささ、ウェイト値により、画面の滑らかさ、A差の最小
化が決定されるが、隣接画素のウェイトを増加し、画面
の高空間周波数域の成分を調整し、かつ演算を簡素化で
きるウェイトマトリックスW111 (第3図)を考え
る。このウェイトマトリックスのうち重み1の部分の寄
与率(実際の重み)を計算すると、1/42ζ2.4%
(ウェイト1の部分全体で4.8 % )となるためこ
の部分を消去したウェイトマトリックスw (2) <
第4図)を作成する。更に簡略化するために、ウェイト
マトリックスW# のウェイト10部分の寄与率を算出
すると5チ(ウェイト1の部分全体で20チ)となり、
これも消去したウェイトマトリックスW(3)(第5図
)を作成する。
クスを用いたものである。ウェイトマトリックスWの人
ささ、ウェイト値により、画面の滑らかさ、A差の最小
化が決定されるが、隣接画素のウェイトを増加し、画面
の高空間周波数域の成分を調整し、かつ演算を簡素化で
きるウェイトマトリックスW111 (第3図)を考え
る。このウェイトマトリックスのうち重み1の部分の寄
与率(実際の重み)を計算すると、1/42ζ2.4%
(ウェイト1の部分全体で4.8 % )となるためこ
の部分を消去したウェイトマトリックスw (2) <
第4図)を作成する。更に簡略化するために、ウェイト
マトリックスW# のウェイト10部分の寄与率を算出
すると5チ(ウェイト1の部分全体で20チ)となり、
これも消去したウェイトマトリックスW(3)(第5図
)を作成する。
本発明ではこのウェイトマトリックスを採用した。次に
データの加工および処理回路について、実施例を加えて
説明する。
データの加工および処理回路について、実施例を加えて
説明する。
まず処理の順序として(1)式を(17式の様に変形す
る。
る。
An 、m ==Σ(W k、 l ・−) −・−・
・IIYl、1 ΣWk、l クスを用いて(1ど式を変形すると、 An、m=:Σ(W” ・Ek、1) −−−−・−(
5)k、1 となる。画素の濃度データを符号対8 bitの量子化
値(0〜±127の補数表示)とし、(5)式のカッコ
内の演算の実行後、それぞれの値は第7図の様に表示す
る事ができる。ここで積の演算を実行し友後の数値の小
数点以下は切り捨てる。
・IIYl、1 ΣWk、l クスを用いて(1ど式を変形すると、 An、m=:Σ(W” ・Ek、1) −−−−・−(
5)k、1 となる。画素の濃度データを符号対8 bitの量子化
値(0〜±127の補数表示)とし、(5)式のカッコ
内の演算の実行後、それぞれの値は第7図の様に表示す
る事ができる。ここで積の演算を実行し友後の数値の小
数点以下は切り捨てる。
このデータ加工処理をノ)−ドウエアで実施することに
よシ(5)式の演算は加算のみとなりま7j An、m
の値は81+itの範囲を越えない。
よシ(5)式の演算は加算のみとなりま7j An、m
の値は81+itの範囲を越えない。
次にこのハードウェアを説明する。例えば処理画面の大
きさをg列×M行の画素とし1l=2048と仮定する
。処理を1行毎に実行すると、1行の処理実行に必要な
データメモリの容量は、2048 byte X A行
= 6144 byte、更に連続処理してゆく為には
、入力用メモリとして1行分必要となるため、計8Kb
yteのメモリを必要とする。このメモリをアクセスす
るために必要なアドレスライン数は13bitであるが
、更に2t+itのアドレスラインを追加して、イメー
ジにょシ、異アドレスに同一データが現われる様にする
(第8図)。そして第8図の実メモリを選択した時は第
7図(a)のデータ、第8図のイメージ1の領域を選択
した時には第7図(b)のデータ、第8図のイメージ2
の領域を選択した時には第7図(C)のデータが現われ
る様にする。この具体的回路を第9図に示す。処理を実
行するマイクロプロセッサ1ij16bitのアドレス
ライン(AO〆A15)8を持ち、その下位15 bi
t(AQ−A12 )40によりデータメモリ3の内容
を選択する。一方アドレスライン8のうち、付番9で示
されるアドレスラインA13と、付番10で示されるア
ドレスラインA14と、付番11で示されるアドレスラ
インA15をデコード回路2にエフ選択し、第8図の実
メモリ、イメージ1.イメージ2のアドレス領域に対応
するデータメモリのチップセレクト信号16を出力する
。同時に実メモリのアドレス領域を選択した時には、チ
ップセレクト信号15が出力され、相方向の選択ゲート
4によりデータメモリ6の内容がマイクロプロセッサ1
の81)itデテーバス7に出力されるか、またはデー
タバス7の内容がデータメモリ3に書き込まれる。
きさをg列×M行の画素とし1l=2048と仮定する
。処理を1行毎に実行すると、1行の処理実行に必要な
データメモリの容量は、2048 byte X A行
= 6144 byte、更に連続処理してゆく為には
、入力用メモリとして1行分必要となるため、計8Kb
yteのメモリを必要とする。このメモリをアクセスす
るために必要なアドレスライン数は13bitであるが
、更に2t+itのアドレスラインを追加して、イメー
ジにょシ、異アドレスに同一データが現われる様にする
(第8図)。そして第8図の実メモリを選択した時は第
7図(a)のデータ、第8図のイメージ1の領域を選択
した時には第7図(b)のデータ、第8図のイメージ2
の領域を選択した時には第7図(C)のデータが現われ
る様にする。この具体的回路を第9図に示す。処理を実
行するマイクロプロセッサ1ij16bitのアドレス
ライン(AO〆A15)8を持ち、その下位15 bi
t(AQ−A12 )40によりデータメモリ3の内容
を選択する。一方アドレスライン8のうち、付番9で示
されるアドレスラインA13と、付番10で示されるア
ドレスラインA14と、付番11で示されるアドレスラ
インA15をデコード回路2にエフ選択し、第8図の実
メモリ、イメージ1.イメージ2のアドレス領域に対応
するデータメモリのチップセレクト信号16を出力する
。同時に実メモリのアドレス領域を選択した時には、チ
ップセレクト信号15が出力され、相方向の選択ゲート
4によりデータメモリ6の内容がマイクロプロセッサ1
の81)itデテーバス7に出力されるか、またはデー
タバス7の内容がデータメモリ3に書き込まれる。
この時のデータ形式は、第7図(a)に相当する。
また第8図のイメージ1のアドレス領域を選択し友場合
は、デコード回路2によシチップセレクト信号14が出
力され、読出し形の選択ゲート5に↓多データメモリ3
の内容が、データ加工回路17を通過し、第7図(1,
)に相当するデータ形式として、マイクロプロセッサ1
のデータバス7に出力される。
は、デコード回路2によシチップセレクト信号14が出
力され、読出し形の選択ゲート5に↓多データメモリ3
の内容が、データ加工回路17を通過し、第7図(1,
)に相当するデータ形式として、マイクロプロセッサ1
のデータバス7に出力される。
更に、第8図のイメージ2のアドレス領域を選択しfc
場合はデコード回路2によシチツブセレクト信号15が
出力され、読出し形の選択ゲート6eこよシテータメモ
リ5の内容が、データ加工回路17を通過し、第7図(
C) K相当するデータ形式として、マイクロプロセッ
サ1のデータバス7に出力される。
場合はデコード回路2によシチツブセレクト信号15が
出力され、読出し形の選択ゲート6eこよシテータメモ
リ5の内容が、データ加工回路17を通過し、第7図(
C) K相当するデータ形式として、マイクロプロセッ
サ1のデータバス7に出力される。
また平均倶差最小法では同じ処理を〈フ返して実行する
ため、プログラムサイズを小さくし、かつ高速の処理を
おこなうためには、処理プログラムを簡略化することが
望ましい。本発明では第10図に示す様に、第8図の実
メモリのアドレス領域を4分割し個々のエリアに、各行
のデータが記憶される様にする。例えば第x行の処理の
際にはエリア1にN行の誤差データ、エリア2にN−1
行目の誤差データ、エリア3にN−2行目の誤差データ
、そしてエリアυには次に処理しようとするN+1行目
の濃度データを入力する。第N性の処理が終了するとエ
リア3のデータは不要となシ、エリア2のデータをエリ
ア6へ、エリア1のデータをエリア2へ、エリア0のデ
ータをエリア1へ転送する事により、同一プログラムで
N+1行目縮するために、第11図に示す様な回路を付
加し、N行目の処理終了後、マイクロプロセッサの出力
ボートの信号20.21を切シ換えて、エリア5のアド
レスをエリア0のアドレスに、エリア、2のアドレスを
エリア3に、エリア1のアドレスをエリア2にエリア0
のアドレスをエリアIK割り付は直す。これにより、デ
ータの移し換えを実行しなくとも、データが転送される
と同じ効果が得られる。し次がって処理性が変わっても
、同一プログラムでの処理が実行できるため、プログラ
ムの簡略化と処理速度の向上が可能となる。更にN+2
行目の処理、N−)3行目の処理において同様の操作を
くシ返しN+4行目の処理でN行目の処理と同じアドレ
ス・・・・・・エリアの割付けを行うことによシ、0行
目、1行目をのぞく残シ全行の処理が同一プログラムで
実行できる。
ため、プログラムサイズを小さくし、かつ高速の処理を
おこなうためには、処理プログラムを簡略化することが
望ましい。本発明では第10図に示す様に、第8図の実
メモリのアドレス領域を4分割し個々のエリアに、各行
のデータが記憶される様にする。例えば第x行の処理の
際にはエリア1にN行の誤差データ、エリア2にN−1
行目の誤差データ、エリア3にN−2行目の誤差データ
、そしてエリアυには次に処理しようとするN+1行目
の濃度データを入力する。第N性の処理が終了するとエ
リア3のデータは不要となシ、エリア2のデータをエリ
ア6へ、エリア1のデータをエリア2へ、エリア0のデ
ータをエリア1へ転送する事により、同一プログラムで
N+1行目縮するために、第11図に示す様な回路を付
加し、N行目の処理終了後、マイクロプロセッサの出力
ボートの信号20.21を切シ換えて、エリア5のアド
レスをエリア0のアドレスに、エリア、2のアドレスを
エリア3に、エリア1のアドレスをエリア2にエリア0
のアドレスをエリアIK割り付は直す。これにより、デ
ータの移し換えを実行しなくとも、データが転送される
と同じ効果が得られる。し次がって処理性が変わっても
、同一プログラムでの処理が実行できるため、プログラ
ムの簡略化と処理速度の向上が可能となる。更にN+2
行目の処理、N−)3行目の処理において同様の操作を
くシ返しN+4行目の処理でN行目の処理と同じアドレ
ス・・・・・・エリアの割付けを行うことによシ、0行
目、1行目をのぞく残シ全行の処理が同一プログラムで
実行できる。
第11図の18 、1901行分のデータ量を2KBy
teとし九時、マイクロプロセッサのメモリアドレスバ
ス8の11bit (A 11 ) 、 121:+i
tロセツサの出力ボートに接続し前記のステップを切シ
換える信号である。チップセレクト信号26はこのメモ
リエリア全体を選択する信号で、この信号が樽択された
時、18〜21の信号によシラ4進のデコーダ25とア
ンドゲート24〜27により、各メモリエリアに対応す
るチップセレクト信号(080〜083)28〜51を
出力する。
teとし九時、マイクロプロセッサのメモリアドレスバ
ス8の11bit (A 11 ) 、 121:+i
tロセツサの出力ボートに接続し前記のステップを切シ
換える信号である。チップセレクト信号26はこのメモ
リエリア全体を選択する信号で、この信号が樽択された
時、18〜21の信号によシラ4進のデコーダ25とア
ンドゲート24〜27により、各メモリエリアに対応す
るチップセレクト信号(080〜083)28〜51を
出力する。
第11図の回路の真理値表を表1に示す。メモリチップ
セレクト信号aSO〜ass’第10図のエリア0〜エ
リア5の選択信号で、この信号が1の時対応するエリア
が選択される。
セレクト信号aSO〜ass’第10図のエリア0〜エ
リア5の選択信号で、この信号が1の時対応するエリア
が選択される。
表 1
また画像信号など高速処理を必要とする信号の処理装置
への入力はDMA (直接メモリ選択)によりマイクロ
プロセッサを介さずにメモリへの書き込みが行われるが
、本発明ではプロセッサのアドレスラインから見て、常
に同一エリアにデータの書き込みを実行する事によシ、
データの入力が可能とな5.DMA回路を簡略化する事
ができる。
への入力はDMA (直接メモリ選択)によりマイクロ
プロセッサを介さずにメモリへの書き込みが行われるが
、本発明ではプロセッサのアドレスラインから見て、常
に同一エリアにデータの書き込みを実行する事によシ、
データの入力が可能とな5.DMA回路を簡略化する事
ができる。
〈効 果〉
以上本発明は平均誤差最小法の処理を簡略化し更にマイ
クロプロセッサのメモリデータバスおよびメモリアドレ
スバスに簡単な選択回路を付加する事により、処理プロ
グラムを簡略化し、積、除。
クロプロセッサのメモリデータバスおよびメモリアドレ
スバスに簡単な選択回路を付加する事により、処理プロ
グラムを簡略化し、積、除。
加算を含む処理演算を加算のみで実行可能とした事によ
、り処理速度の高速化を可能とした。
、り処理速度の高速化を可能とした。
また、カラー画像の処理に関しても、シアン色。
マゼンタ色、黄色(又は赤色、緑色、青色)の各色毎に
本発明の処理装置を使用する事によシ処理の高速化がお
こなえる。さらに、平均誤差最小法と類似の処理を必要
とする物、例えばディジタルより高速処理とプログラム
の簡略化が実現できる。
本発明の処理装置を使用する事によシ処理の高速化がお
こなえる。さらに、平均誤差最小法と類似の処理を必要
とする物、例えばディジタルより高速処理とプログラム
の簡略化が実現できる。
第1図は平均誤差最小法で用いられる注目画素とその周
囲の参照画素を表わす。 第2図は平均誤差最小法で一般に用いられる重みマトリ
ックスを表わす。 第5図は第2図の重みマトリックスをマイクロプロセッ
サの処理に合わせて、重み付けを変更したもの。 第4図は本文中に述べた様に第3図の重みマトリックス
を省略したもの。 第5図は第4図の重みマトリックスを(に簡略化したも
の。 第6図は第5図の重みマトリックスの平均化処理を付加
し友もので本発明で使用し友重みマトリックスである。 第7図は、本処理のデータ形式を表わす説明図。 第8図は処理用マイクロプロセッサの画表デー第9図は
マイクロプロセッサのメモリアドレス空間の分割、イメ
ージ発生、データ加工の回路図で、127−tマイクロ
プロセッサのR/W(読、書き)選択信号を表わす。 第10図は第8図の実メモリ領域の分割を説明する図で
、イメージ1.イメージ2の領域もそれぞれ、エリア0
′〜エリア51.エリア0//〜エリ、アyの様に分割
される。 第11図は第10図の分割エリアを選択する、アドレス
選択回路。 以 上 出願人 エプソン株式会社 代理人 弁理士 最上 務 第1− 第26m 第311 第48 第5ai 第6図 第7FR 第8図 81054
囲の参照画素を表わす。 第2図は平均誤差最小法で一般に用いられる重みマトリ
ックスを表わす。 第5図は第2図の重みマトリックスをマイクロプロセッ
サの処理に合わせて、重み付けを変更したもの。 第4図は本文中に述べた様に第3図の重みマトリックス
を省略したもの。 第5図は第4図の重みマトリックスを(に簡略化したも
の。 第6図は第5図の重みマトリックスの平均化処理を付加
し友もので本発明で使用し友重みマトリックスである。 第7図は、本処理のデータ形式を表わす説明図。 第8図は処理用マイクロプロセッサの画表デー第9図は
マイクロプロセッサのメモリアドレス空間の分割、イメ
ージ発生、データ加工の回路図で、127−tマイクロ
プロセッサのR/W(読、書き)選択信号を表わす。 第10図は第8図の実メモリ領域の分割を説明する図で
、イメージ1.イメージ2の領域もそれぞれ、エリア0
′〜エリア51.エリア0//〜エリ、アyの様に分割
される。 第11図は第10図の分割エリアを選択する、アドレス
選択回路。 以 上 出願人 エプソン株式会社 代理人 弁理士 最上 務 第1− 第26m 第311 第48 第5ai 第6図 第7FR 第8図 81054
Claims (1)
- データメモリのアドレス領域を、第1から第3までの3
つの領域に分割し、第1の領域は実メモリ領域とし、第
2.第3は、第1の領域のイメージメモリ領域とする、
分割されたメモリアドレスを持つマイクロプロセッサと
第2.第5の領域を選択する事によシ、第1の領域のメ
モリデータが定数除算され足形でデータバスに現われる
ようにするデータ加工回路と、前記第1から第3までの
領域を更に4分割し、前記マイクロプロセッサのボート
出力によシ、分割された4つ領域のアドレスのつけ変え
をおこなうことによシ、データ転送の実行なしにブロッ
ク単位のデータ転送を実施した事と同一の結果が得られ
るアドレス選択回路から構成される平均誤差最小法金用
いた高速画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59088958A JPS60231274A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 平均誤差最小法を用いた高速画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59088958A JPS60231274A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 平均誤差最小法を用いた高速画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231274A true JPS60231274A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13957348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59088958A Pending JPS60231274A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 平均誤差最小法を用いた高速画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231274A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381030A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-18 | Takeda Riken Ind Co Ltd | Multiplication table memory |
| JPS58215169A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 画信号の2値化装置 |
| JPS58222659A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像信号処理方法および画像信号処理装置 |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP59088958A patent/JPS60231274A/ja active Pending
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| JPS58222659A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像信号処理方法および画像信号処理装置 |
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