CN102027435A - 用于在观看者界面的代表布景内限定激活区的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种用于在观看者界面的代表布景(5)内限定激活区(3)的系统(1)和方法,该激活区(3)代表在展览布景(9)中、特别是在交互式橱窗的情境下的物品(7a,7b,7c),由此,该代表布景(5)代表该展览布景(9)。该系统包括:记录单元(11),其用于记录物品(7a,7b,7c);测量装置(13a,13b),其用于测量展览布景(9)内的物品(7a,7b,7c)的坐标(CO);确定单元(15),其用于确定在该代表布景(5)内的该激活区(3)的位置,该确定单元(15)被实现为向激活区(3)分配代表坐标(RCO),代表坐标(RCO)从物品(7a,7b,7c)的所测量坐标(CO)得到;以及区域分配单元(17),其用于在代表布景(5)内的激活区(3)的位置向激活区(3)分配区域(19)。另外,本发明涉及一种展览系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种在观看者界面的代表布景(representation scenery)内限定激活区(activation area)的方法,该激活区代表展览布景(exhibition scenery)中的物品。另外,本发明涉及用于在代表布景内限定这样的激活区的系统。
背景技术
诸如交互式橱窗或博物馆展览布景之类的展览布景的协调员面临着频繁地重新布置其展览设置的不断增加的需要。在这种交互式设置中,有形的展览场景的新布置也暗示着在交互式平行世界中设置新场景。
举例而言,交互式橱窗由橱窗(一方面)和代表布景构成,代表布景以虚拟方式代表橱窗。这个代表布景将包括激活区,其可由特定观看者动作(诸如指向它们或者甚至只是注视)激活,这将在下文中所述。一旦更改了橱窗中的布置,也将需要更改相应的代表布景中的设置,特别是激活区的属性,诸如位置和形状。尽管可由几乎任何协调员(特别地由橱窗装饰者)来执行公共橱窗的重新布置,在代表布景系统内的交互式布景的重新布置通常需要更专业的技术和工具且花费相对多的时间。
目前交互式橱窗具备大量可能的技术特征,这些技术特征使得该系统和观看者能互动。举例而言,视线跟踪就是这种特征,其为允许跟随观看者注视特定物品的系统。这种视线跟踪系统描述于WO 2007/015200 A2中。视线跟踪还可进一步由描述于WO 2008/012717 A2中的识别系统增强,该识别系统使得通过分析累积固定时间并随后在橱窗显示器上触发关于那些产品的信息的输出来检测观看者观看最多的产品成为可能。WO 2007/141675 Al 更进一步发展,其使用反馈机制来使用不同发光表面突出显示所选产品。所有这些方案的公有事实是使用至少摄像机系统(camera system)来监视交互式橱窗的观看者。
鉴于前面提到的当橱窗装饰者或实际上任何其他协调员想要更改展览布景时遇到的障碍且考虑在这样的交互式布景中常存在的技术特征,本发明的目的是创建如何布置这样的代表布景的更简单和可靠的可能性,以及特别地如何在这样的情境内限定激活区的更简单和可靠的可能性。
发明内容
为此,本发明描述了一种用于在观看者界面的代表布景内限定激活区的系统,该激活区代表展览布景中的物品,由此该代表布景代表展览布景,该系统包括:记录单元,其用于记录物品;测量装置,其用于测量该展览布景内的物品的坐标;确定单元,其用于确定代表布景内的激活区的位置,该确定单元被实现为向激活区分配代表坐标,代表坐标从物品的测量坐标得到;区域分配单元,其用于在代表布景内的激活区的位置向激活区分配区域。该系统优选地应用于交互式橱窗的情境。
根据本发明的系统可为展览系统的部分,展览系统具有观看者界面,观看者界面利用相关联的代表布景交互地显示在展览布景情境下的物品,由此所述代表布景代表所述展览布景。
展览布景可包含有形物品,但也可包含诸如展览环境内的光投影或题字(inscription)之类的非有形物品。代表布景的激活区通常为虚拟的、基于软件的物品,但也可完全由有形物品构建,或者实际上为非有形物品与有形物品的混合。激活区通常可用于激活任何类型的功能。包括(但非排他地)信息和图形显示的激活,声音输出的激活或者其他动作的激活,但其也可包括纯粹的指示功能,诸如指向特定区(优选地与激活区相应的区)的光束或者类似显示功能。
代表布景也可在观看者界面的显示器上展示。举例而言,这样的显示器可为位于交互式橱窗的窗玻璃部分上的触摸面板。观看者可观看橱窗中的物品且通过按压触摸面板上的按钮而与交互式系统进行互动。触摸面板屏幕可例如给出关于在橱窗中显示的物品的附加信息。
另一方面,代表布景也可位于与展览布景相同的空间中,但是以虚拟方式。举例而言,在交互式橱窗环境下(但并不限于这种应用),物品或代表布景的激活区可以不可见的虚拟形状的形式位于与真实展览布景的相应物品相同的空间处。因此,一旦观看者观看展览布景内的物品,视线跟踪系统将判明观看者是否观看真实物品,这表示视线对着代表布景的虚拟激活区,该激活区对应于展览布景的很真实的物品,并且可以激活该激活区。
一般而言,观看者界面是用于观看者的任何类型的用户界面。由此,观看者被认为是使用观看者界面作为信息源的人,例如,在橱窗情境下获得关于商店销售的物品的信息,或者在博物馆展览或商品交易会展览环境下获得关于所显示物品的意义和功能的信息或者与该物品相关的任何其他内容,如广告,相关配件或者其他相关产品等。相反,协调员将为布置这些代表布景的人,即通常为橱窗助理或博物馆馆长或者在商品交易会上的展出者。在此情境下,可能需要区分只是配备展览布景的第一人和布置或组织该代表布景的设置的协调员。在大多数情况下,将由同一人执行这两个任务,但不必在所有情况下都是这样。
观看者界面可为单纯的图形用户界面(GUI)和/或有形的用户界面(TUI)或者二者的混合。举例而言,激活区可由代表性的物品实现,代表性的物品诸如代表展览布景中物品的立方体,如(例如)在博物馆情境下可为这种情况。举例而言,可由博物馆访客(即观看者)通过在平行代表布景中处置有代表性的物品而在限制接近的展览环境内进行亲自实践的实验:这些物品可以例如代表在展览布景中展出(on display)的不同化学品,且观看者可通过将相应的有代表性的物品放置到代表试管的特定容器内而混合这些化学品。作为反应,这些化学品可实际上在展览布景内混合且观看者将看到混合的效果。但是,也能进行虚拟混合程序,其只是显示于计算机屏幕上。在后一种情况下,展览布景仅用于显示真实成分,代表布景用作观看者界面的输入部分(part)且计算机显示器用作其输出部分。可想到许多更加相似的实例。
在这样的可能设置的情境下,用于限定激活区的系统通过根据本发明的方法利用其上文提到的部件(component):用于在观看者界面的代表布景内限定激活区的方法,该激活区代表展览布景中、特别是在交互式橱窗的情境下的物品,由此该代表布景代表该展览布景,该方法包括记录物品,测量在展览布景内的该物品的坐标,通过向激活区分配代表坐标来确定该代表布景内的激活区的位置,所述代表坐标从物品的所测量坐标得到,向在代表布景内的激活区位置处的激活区分配区域。
所述记录单元记录物品,即其限定物品作为待测量的物品。为此目的,其接收例如关于物品的存在和/或其性质的数据输入,数据输入例如直接由协调员输入或者来自所述测量装置。举例而言,一旦新产品在橱窗中或博物馆展览中展出,记录单元接收存在这样的新产品的信息并(若希望)额外地关于产品类型的信息。这个记录步骤可由系统自动开始或者由协调员按需开始。之后,优选地关于展览布景情境下的至少一个参照点或参照区来测量展览布景内的物品的坐标。可使用任何坐标系,优选地使用3D坐标系。例如,笛卡尔坐标系或极坐标系,参照点为其原点。因此,从物品坐标得到的激活区的代表坐标也参照代表布景中的投影参照点或投影参照区。代表坐标优选地为被转移到代表布景的环境中的物品坐标,即它们通常乘以特定系数且参照投影参照点或投影参照区,投影参照点或投影参照区的位置类似于展览布景的参照点/参照区的位置。这表示进行物品位置到代表布景的投影。在最后一步,限定激活区的区域,例如形状或轮廓。
根据本发明的系统和/或方法使得协调员能在代表布景中自动地限定激活区。取决于额外技术手段(means)的可用度,这个限定过程可为全自动的或部分自动的。其可由几乎任何协调员控制且提供高度可靠性。
在优选实施例中,该系统包括至少一个用于测量物品的坐标的激光设备。这样的激光设备可提供有步进电机以将其调整到期望的指向。所述激光设备如果不用在根据本发明的方法的框架内,其也可用于其他目的,例如用于查明展览布景中的物品,特别是在观看者与交互式环境互动的情境下。激光设备可用于测量连接参照点(即激光器的位置)与物品的线的角度。此外,可通过使用不同的测量装置或者通过使用相同的激光器作为激光仪(激光测距仪)或者通过使用另一个激光设备来测量该距离,所述另一个激光设备也提供从第二参照点到该物品的第二线的角度。来自两个激光器的这些角度数据将足以作为坐标,其将例如使用三角测量法被转移到参照布景。
此外或作为补充,该系统优选地包括至少一个超声测量设备,其用于测量该物品的坐标。其可主要用作距离测量设备并因此为仅基于一个激光器的系统提供附加信息。其可测量激光设备与物品之间的线的距离。另外,也能使用多于一个超声测量设备且因此得到两个距离值,其将足以例如利用三角测量法来确定物品的坐标。
还特别优选地具有这样的系统:其包括至少一个测量设备,测量设备直接或间接地受到协调员控制以测量物品的坐标。举例而言,协调员可遥控(例如,通过使用操纵杆)激光设备和/或超声测量设备以便将其聚焦至他期望限定其在代表布景中的有代表性的激活区的物品。利用这种手段,协调员可明确地选择那些他选择在其上聚焦的物品,例如,在展览布景中的新物品。在使用激光设备的情况下,协调员可看到激光点在他要选择的物品上且当他认为物品中心与激光线对准时,他可确认他的选择。然后,他可向他刚用激光器(laser)限定的点分配来自检测的物品列表的物品标识数据。
被分配给激活区的区域可具有纯功能性形状,例如立方体形状,或者实际上具有至少两个维度,优选地三个维度的任何其他几何形状。但优选地,根据本发明的系统被实现为从物品形状得到要分配给激活区的区域。而这意味着被分配给激活区的区域将具有从物品形状得到的属性。这可以是物品的大致轮廓和/或纯粹的尺寸特性,但也可包括纯粹的物品形状以外的某些部分,例如,大小略微增加的轮廓。
可由协调员估计物品形状且以手动方式相应地调整激活区的区域。但优选地,具有至少一个摄像机(camera)和图像识别单元的图像识别系统集成在该系统中,其确定物品的形状。除了仅用于根据本发明的方法外,该摄像机可用于其他目的,诸如观看者的头和/或视线跟踪或者交互式橱窗环境的安全监视。因此,常常可以在没有任何附加技术设施的情况下实现这样的图像识别。在这样的图像识别系统的情境下,如果这样的图像识别系统被实现为通过背景减法来记录物品且特别地记录其存在和/或性质,则这将是有利的。这可通过生成背景图像(即没有物品的展览布景的图像)和包括展览布景中的物品的第二图像来进行。通过图像数据减法,结果将留下物品图像数据,可从物品图像数据得到物品的形状。可替换地,可由包括至少两个摄像机的系统来确定物品形状,该系统创建立体图像或3D图像。
通常,展览布景将为三维设置。在此情境下,所述系统包括用于对展览布景进行深度分析的深度分析装置是非常有利的,所述深度分析装置例如3D摄像机或之前提到的若干摄像机。利用这种深度分析,也能正确地定位一个位于另一个后方的若干物品并估计物品的深度。
关于前述光学设备,例如激光设备,超声测量设备和摄像机,本发明的优选实施例暗示在本发明的情境下使用的至少一个、优选地所有光学设备的定位使得它们不会被位于展览布景内的多个物品中的任何物品遮挡,例如,通过选择在所有物品上方的位置和/或在物品侧面处的位置。然而,最优选的位置是在观看者的典型位置与多个物品的位置之间的在物品上方的位置。除非明确地陈述为其他情况,这个位置的优选的选择也应用于在本文中后面提到的所有光学设备。
而且,根据本发明的系统优选地包括协调员界面以用于向协调员显示坐标和/或被分配给激活区的区域以便进行修改。利用这样的用户界面和修改的可能性,协调员可以例如通过在计算机显示器上利用鼠标控制的光标转移激活区和/或其区域的位置来重新调整代表布景的设置。这保证了协调员可布置代表布景的设置使得在交互使用中不会出现不同激活区之间的冲突。特别地,也可以相对于物品和因而激活区的3D布置来调整激活区之间的距离。
协调员界面也可(但并非必需地)用作观看者界面。其也可与展览布景在位置上分开,例如位于固定计算机系统或者膝上型计算机或者任何其他合适界面设备上。
根据本发明的系统还优选地包括将与物品相关的标识信息分配给物品和其相应的激活区的分配装置。其中,与物品相关的标识信息把以任何方式指明物品的任何信息算在内(count)。因此,其可包括名称、价格、代号、符号和声音以及广告标语,附加的所有权信息和许多更多的信息,特别是用于响应于观看者激活该激活区进行检索(retrieval)的信息。这个与物品相关的信息可从外部数据源得到和/或由协调员添加或者从物品自身提取。其还可包括在分配装置中,分配装置包括附着到物品上的RFID标签,由此附着到物品上也可通过将RFID标签定位于靠近物品使得识别系统将该RFID标签与该物品相关联来实现。这种RFID识别系统可包括RFID阅读器设备和/或所谓的智能天线阵列,其中,物品紧密接近RFID阅读器而放置,智能天线阵列也可用于定位RFID标签并在给定空间中的不同标签之间进行区分。
分配装置可附加地或补充地耦合到摄像机系统,摄像机系统与自动识别系统连接。通过这些手段,能自动地将与物品相关的信息分配给物品和因此相应的激活区。为此目的,自动识别系统使用识别逻辑,识别逻辑从所识别的物品特征得到某些与物品相关的信息。举例而言,其可从鞋的形状和其颜色得到其为某品牌男鞋的信息并甚至可从价格数据库给出此鞋的价格。
代表布景的设置越复杂,所提出的简化协调员的代表布景设置的方法的效果就越大。因此,根据本发明的系统和方法可应用于许多不同情境,但特别有利地用于其中代表布景是用于头和/或视线跟踪的3D世界模型的框架和/或其中该方法应用于具有相应物品的大量激活区的情形。在这样的3D世界模型中,代表布景准确地位于展览布景所处的位置使得与展览布景的物品互动,例如注视物品,可自动地被识别为与代表布景的平行互动。
附图说明
图1示出根据本发明的系统的示意性框图。
图2示出包括本发明的特征的交互式橱窗的示意图。
图3示出代表布景的细节的示意图。
在所有附图中,同样的附图标记指代同样的物品。物品不必按照比例绘制。
具体实施方式
图1示出根据本发明的用于在协调员界面的代表布景内限定激活区的系统1的框图。
该系统包括用于记录物品的记录单元11,具有若干光电单元13a、13b、13c、14d的测量系统13,确定单元15以及区域分配单元17。测量系统13的电子单元为激光设备13a,摄像机13b、自动识别系统13c和图像识别单元13d。与图像识别单元13d组合的摄像机13b也形成图像识别系统14。
所有这些元件可以包括硬件与软件部件这二者或者二者之一。举例而言,记录单元11可由在计算机系统的处理器单元内的软件单元构成并用于记录物品。举例而言,协调员可给出限定该记录单元11所记录的特定物品的输入I。记录单元11也可从自动识别系统13c或图像识别系统14接收物品的标识数据ID,从物品的标识数据ID得到关于特定物品的记录信息。由此,图像识别系统14可识别物品的图像并从物品的图像得到物品的某些特性,例如形状、大小和(若提供有用于比较的数据库)关于物品性质的信息。在比较中,自动识别系统13c可从激光设备13a和摄像机13b以及或许诸如RFID系统之类的其他标识装置中的任一个接收数据并从数据中得到例如关于纯粹的物品的存在的信息(在记录情形下需要此信息)和可能地其他与物品相关的标识信息,例如关于物品特性的信息,相关联的广告标语、价格等。在此情境下,RFID系统将包括与物品相关联的RFID标签和RFID天线系统,RFID天线系统借助于无线通信与这些RFID标签交互。
激光设备13a和摄像机13b以及附加的或替代的光学和/或电子设备(例如RFID通信系统或者超声测量设备),可用作测量装置来测量展览布景内物品的坐标CO。这些坐标CO用作确定单元15的输入,其可为软件或硬件信息处理实体,其确定代表布景内激活区的位置。为此目的,确定单元15的逻辑使得其将从物品的坐标CO得到激活区的相应的代表坐标RCO。区域分配单元17,同样通常为软件部件,将向激活区分配区域。为此目的,其可从协调员或测量系统13以协调员的手动形状输入SIN的形式和/或来自测量系统13的所测量形状信息SI的形式接收关于相应物品的形状的信息。该区域信息RI,即关于分配给物品的区域的信息,和代表坐标RCO收集于存储器18中,以激活区数据ADD的形状移交。这些针对协调员进行了可视化,在此情况下,由计算机终端20实现可视化。
在图2中示出了这种交互式橱窗场景,具有展览布景9和代表布景5。代表布景5显示于以触摸面板显示器为形式的图形用户界面上。因此协调员U可与代表布景5互动和/或对代表布景5编程。
在展览布景9内,显示了三个物品7a、7b、7c,即在顶架上的两个手提包和在底架上的一双女鞋。所有这些物品7a、7b、7c是有形物品,但本发明并不限于纯有形物体,而是也可应用于诸如在屏幕上的光显示之类的物品或者具有挥发特性的类似物品。在此实例中,物品7a、7b、7c全都相对于协调员U位于一个深度水平,但它们也可位于不同的深度水平。从展览场景9的橱窗天花板悬挂的是激光设备13a且还有安装于物品7a、7b、7c后方的后壁中的3D摄像机13b。这些设备13a、13b定位成使得它们不被物品7a、7b、7c遮挡。这种定位可以许多不同方式实现:摄像机13b的另一优选位置是在协调员U和物品7a、7b、7c之间区域中协调员U上方的顶部高度(top level)区域中。在这样的情况下,摄像机13b也可用于拍摄物品7a、7b、7c的照片,照片可用于在图形用户界面的情形下再现。
激光设备13a和摄像机13b这二者用于测量物品7a、7b、7c的坐标CO。为此目的,激光设备13a被定向为其激光束对准手提包7b。激光设备13a由步进电机驱动,步进电机由协调员U经由代表布景5的图形用户界面控制。一旦激光设备13a指向手提包7b,协调员U可向系统1确认其选择,例如,通过按压触摸面板上的“OK”图标。随后,可由激光设备13a内的控制器来确定坐标系内激光束的角度,所述坐标系可被设想为基于激光设备13a中的参照点。此外,3D摄像机13b可测量这个设想的参照点与手提包7b之间的距离。这些数据,即至少两个角度和距离,足以准确地表征手提包7b的位置且因此生成其坐标CO。上文提到的系统1的确定单元15将根据这些坐标CO限定激活区的代表坐标RCO。对于物品标识,协调员可使用RFID标签。为此目的,他需要建立他可在用户界面中从带RFID标签的物品列表中选择的物品标识数据和激活区之间的对应性。
通过对展览布景内的每个感兴趣物品重复这个过程,设置代表布景,在例如用于头和/或视线跟踪的3D世界模型中指示激活区的中心点。
可在图3中看到代表图2的手提包7b的这样的激活区3。此处更详细地示出代表布景5。已限定了另外两个物品7a、7c的两个激活区,而目前正限定代表手提包7b的激活区3:已经借助于上文提到的代表坐标RCO分配了由其中心点代表的其位置,其已由手提包7b的照片在图形上增强,且目前借助于由协调员U使用触摸面板驱动的光标将区域19分配给它。借助于在图1的情境下提到的摄像机13b和相应的图像识别单元13d,也可以检测手提包7b的形状并然后自动地从该形状得到区域19。如图可见,区域19代表手提包7b的形状,但其轮廓比区域19是手提包7b的形状到代表布景比例的确切转换时的轮廓稍大。
由协调员用于设置代表布景5的图形用户界面随后也可用作观看者界面且然后可给予观看者信息以及用作输入设备,例如用于激活激活区3。
为了清楚起见,应了解在本申请通篇中“一”的使用不排除多个,“包括”不排除其他步骤或元件。除非另有说明,“单元”可包括多个单元。
Claims (15)
1. 一种用于在观看者界面的代表布景(5)内限定激活区(3)的系统(1),所述激活区(3)代表展览布景(9)中的物品(7a, 7b, 7c),由此所述代表布景(5)代表所述展览布景(9),所述系统包括:
- 记录单元(11),其用于记录所述物品(7a, 7b, 7c),
- 测量装置(13a, 13b),其用于测量所述展览布景(9)内的所述物品(7a, 7b, 7c)的坐标(CO),
- 确定单元(15),其用于确定所述代表布景(5)内的所述激活区(3)的位置,所述确定单元(15)被实现为向所述激活区(3)分配代表坐标(RCO),所述代表坐标(RCO)从所述物品(7a, 7b, 7c)的所测量坐标(CO)得到,
- 区域分配单元(17),其用于在所述代表布景(5)内的所述激活区(3)的位置向所述激活区(3)分配区域(19)。
2. 根据权利要求1所述的系统,其包括至少一个激光设备(13a)和/或至少一个超声测量设备以用于测量所述物品(7a, 7b, 7c)的坐标(CO)。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的系统,其包括至少一个测量设备,该测量设备直接或间接地受协调员(U)控制以测量所述物品(7a, 7b, 7c)的坐标(CO)。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的系统,其被实现为从所述物品(7a, 7b, 7c)的形状得到所述区域(19),所述区域(19)被分配给所述激活区(3)。
5. 根据权利要求4所述的系统,其包括图像识别系统(14),图像识别系统(14)具有至少一个摄像机(13b)和图像识别单元(13d),图像识别系统(14)确定所述物品(7a, 7b, 7c)的形状。
6. 根据权利要求5所述的系统,其中所述图像识别系统(14)被实现为通过背景减法来记录所述物品(7a, 7b, 7c)。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的系统,其包括用于对所述展览布景(9)进行深度分析的深度分析装置。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的系统,其包括协调员界面,该协调员界面用于向协调员(U)显示所述坐标(CO)和/或被分配给所述激活区(3)的区域(19)以便进行修改。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的系统,其包括分配装置,该分配装置用于向所述物品(7a, 7b, 7c)和其相应的激活区(3)分配与物品相关的标识信息。
10. 根据权利要求9所述的系统,其中所述分配装置包括附着到所述物品(7a, 7b, 7c)上的RFID标签。
11. 根据权利要求9或10所述的系统,其中所述分配装置耦合到摄像机(13b),摄像机(13b)与自动识别系统(13c)连接。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的系统,由此所述代表布景(5)是用于头和/或视线跟踪的3D世界模型。
13. 展览系统,其具有观看者界面,观看者界面用于利用相关联的代表布景(5)交互地显示在展览布景(9)的情境下的物品(7a, 7b, 7c),所述展览系统包括根据前述权利要求中任一项所述的用于在所述代表布景(5)内限定激活区(3)的系统(1)。
14. 一种用于在观看者界面的代表布景(5)内限定激活区(3)的方法,所述激活区(3)代表在展览布景(9)中的物品(7a, 7b, 7c),由此所述代表布景(5)代表所述展览布景(9),所述方法包括:
- 记录所述物品(7a, 7b, 7c),
- 测量所述展览布景(9)内的所述物品(7a, 7b, 7c)的坐标(CO),
- 通过向所述激活区(3)分配代表坐标(RCO)来确定所述代表布景(5)内的所述激活区(3)的位置,所述代表坐标(RCO)从所述物品(7a, 7b, 7c)的所测量坐标(CO)得到,
- 在所述代表布景(5)内的所述激活区(3)的位置向所述激活区(3)分配区域(19)。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,由此所述方法应用于具有相应物品(7a, 7b, 7c)的大量激活区(3)。
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Application publication date: 20110420 |