CN105335731A - 指纹识别方法、装置及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种指纹识别方法、装置及终端设备。其中，该方法包括：采集指纹图像；提取指纹图像中的多个特征点，将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配；若判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值，则再次将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配；若判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值，则判断指纹图像识别成功，其中第二预设阈值大于第一预设阈值。本发明实施例的方法,可以判断采集的指纹图像是否为假指纹，从而可以大大提高指纹识别的正确率，在满足用户使用便捷性的同时，提高指纹密码的安全性。

Description

指纹识别方法、装置及终端设备
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别的方法、装置及终端设备。
背景技术
指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性成为对用户进行身份识别非常重要的一部分，现在指纹识别技术已经成为大多数移动终端的标准配备，指纹识别不仅可以用于移动终端的解锁和唤醒等功能，也是移动支付中重要的一个环节，因此，指纹识别在满足用户使用便捷性的同时，也对安全性提出了要求。
在现实生活中，用户的指纹也是可以造假的，通过硅胶等材料在预先留好的指纹模具上(例如橡皮泥、胶带)都可以做出质量很高的假指纹。因此，如何正确识别指纹，并在正确识别指纹的情况下，保证指纹的安全性，是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种指纹识别方法，该方法可以判断采集的指纹图像是否为假指纹，从而可以大大提高指纹识别的正确率，在满足用户使用便捷性的同时，提高指纹密码的安全性。
本发明的第二个目的在于提出一种指纹识别装置。
本发明的第三个目的在于提出一种终端设备。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种指纹识别方法，包括：采集指纹图像；提取所述指纹图像中的多个特征点，并将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配；如果判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值，则再次将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配；如果判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值，则判断所述指纹图像识别成功，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
本发明的一个实施例中，如果与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第一预设阈值，则判断所述指纹图像识别失败。
本发明的一个实施例中，如果与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第二预设阈值，则判断所述指纹图像识别失败。
在本发明的一个实施例中，在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值之后，还包括：检测用户的生理参数信息，并将所述生理参数信息与预设阈值区间进行匹配，若匹配，则判断所述指纹图像识别成功。
在本发明的一个实施例中，所述生理参数信息包括用户的心率、体温、血压中的一种或者多种。
本发明实施例的指纹识别方法，将提取采集的指纹图像的多个特征点与终端设备中预设的指纹模板多个特征点进行匹配，在指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值后进一步将指纹图像的特征点的数量与第二预设阈值比较，通过对指纹图像的特征点的数量比较判断采集的指纹图像是否为假指纹，从而可以大大提高指纹识别的正确率，在满足用户使用便捷性的同时，提高指纹密码的安全性。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种指纹识别装置，包括：采集模块，用于采集指纹图像；提取模块，用于提取所述指纹图像中的多个特征点；第一匹配模块，用于将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配，并在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值时，再次将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配，并在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值时，判断所述指纹图像识别成功，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
在本发明的一个实施例中，所述第一匹配模块还用于：在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第一预设阈值时，判断所述指纹图像识别失败。
在本发明的一个实施例中，所述第一匹配模块还用于：在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第二预设阈值时，判断所述指纹图像识别失败。
在本发明的一个实施例中，还包括：检测模块，用于检测用户的生理参数信息；第二匹配模块，用于将所述生理参数信息与预设阈值区间进行匹配，若匹配，则判断所述指纹图像识别成功。
在本发明的一个实施例中，所述生理参数信息包括用户的心率、体温、血压中的一种或者多种。
本发明实施例的指纹识别装置，将提取采集的指纹图像的多个特征点与终端设备中预设的指纹模板多个特征点进行匹配，在指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值后进一步将指纹图像的特征点的数量与第二预设阈值比较，通过对指纹图像的特征点的数量比较判断采集的指纹图像是否为假指纹，从而可以大大提高指纹识别的正确率，在满足用户使用便捷性的同时，提高指纹密码的安全性。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种终端设备。
本发明实施例的指纹的终端设备，将提取采集的指纹图像的多个特征点与终端设备中预设的指纹模板多个特征点进行匹配，在指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值后进一步将指纹图像的特征点的数量与第二预设阈值比较，通过对指纹图像的特征点的数量比较判断采集的指纹图像是否为假指纹，从而可以大大提高指纹识别的正确率，在满足用户使用便捷性的同时，提高指纹密码的安全性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的指纹的识别方法的流程图。
图2为根据本发明一个具体实施例的指纹的识别方法的流程图。
图3为根据本发明一个实施例的指纹的识别装置的结构示意图。
图4为根据本发明一个具体实施例的指纹的识别装置的结构示意图。
图5为根据本发明一个具体实施例的指纹的识别方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
图1是本发明一个实施例的指纹识别方法的流程图。
如图1所示，指纹识别方法包括：
S101，采集指纹图像。
具体地，当用户在终端设备上进行指纹识别时，比如利用指纹实现屏幕解锁或者支付等功能时，可以通过指纹读取设备，例如光学指纹采集器、热敏式传感器、射频传感器等对用户输入的指纹图像进行采集。
S102，提取指纹图像中的多个特征点，并将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配。
具体地，指纹识别的过程分为特征点提取、保存特征点数据和比对特征点数据，也就是说，在采集到指纹图像后，先要对原始的指纹图像进行初步的处理，使指纹图像更清晰，然后提取指纹图像中的多个特征点并保存。进而，再将指纹图像的多个特征点与终端设备中预设指纹模板的多个特征点进行匹配。
S103，如果判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值，则再次将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配。
具体地，在判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值之后，将保存的将指纹图像的多个特征点与终端设备中预设指纹模板的多个特征点再次进行匹配。此外，如果与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量小于第一预设阈值，则判断指纹图像识别失败。
S104，如果判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值，则判断指纹图像识别成功，其中，第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
具体地，在将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点再次进行匹配时，通过提高指纹识别的匹配分数，即提高特征点匹配数量的预设阈值提高指纹识别的准确性。换言之，第二预设阈值应当大于第一预设阈值，至于第二预设阈值比第一预设阈值大多少，可以根据实际需求进行设定。
具体而言，如果判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值，则判断指纹图像识别成功。此外，如果与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量小于第二预设阈值，则判断指纹图像识别失败。也就是说，如果第一次指纹识别失败，或者第一次指纹虽然识别成功而第二次指纹识别失败，都判定最终的识别结果是指纹识别失败。由此，可以进一步提高指纹识别的准确性。
进而，在判断出指纹图像识别成功时，可以实现屏幕解锁或者继续进行支付等功能，而在判断出指纹图像识别失败时，不作出响应。
本发明实施例的指纹识别方法，将采集的指纹图像的特征点与终端设备中预设的指纹模板的特征点进行匹配，在匹配成功后再次将指纹图像的特征点的数量与指纹模版的特征点进行匹配，在两次匹配均匹配成功时判断指纹图像识别成功，由此可以大大提高指纹识别的正确率，在满足用户使用便捷性的同时，提高指纹密码的安全性。
图2是本发明一个具体实施例的指纹识别方法的流程图。
如图2所示，指纹识别方法包括：
S201，采集指纹图像。
S202，提取指纹图像中的多个特征点，并将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配。
S203，如果判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值，则再次将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配。
S204，如果判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值，则进一步检测用户的生理参数信息，其中，第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
其中，生理参数信息包括用户的心率、体温、血压中的一种或者多种。具体地，在指纹模具上制作的假指纹的温度无法完全维持在用户正常温度范围内，而假指纹也无法模拟用户的心率活动。因此，在两次指纹匹配成功后，结合用户的心率、体温、血压等生物参数进一步对指纹图像进行识别。
S205，将生理参数信息与预设阈值区间进行匹配，若匹配，则判断指纹图像识别成功。
具体地，在终端设备中预存用户正常的生理参数的范围，即生理参数的阈值区间，通过将检测得到的生理参数与预设阈值区间进行比较，可以判断出用户的生理参数是否在正常的范围内。如果用户的生理参数在预设阈值区间内，则判断指纹图像为真指纹，即指纹图像识别成功，如果用户的生理参数不在预设阈值区间内，则判断指纹图像为假指纹，即指纹图像识别失败。
本发明实施例的指纹识别方法，在两次指纹匹配成功后，通过检测用户的生理参数判断指纹图像是否识别成功，可以进一步识别出假指纹，从而进一步提高指纹识别的正确率和安全性。
下面参照图5详细说明一下本发明实施例的指纹识别方法。如图5所示，当用户在终端设备上输入指纹进行屏幕解锁时，获取到采集的指纹图像，从指纹图像中提取到特征点。然后，将指纹图像的特征点与指纹模板的特征点进行对比识别，如果与指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量小于匹配数量阈值，则判断指纹图像识别失败，不解锁屏幕。如果与指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的匹配数量不小于匹配数量阈值，则提高匹配数量阈值并再次对指纹图像的特征点进行比对识别，即将指纹图像的特征点与指纹模板的特征点再次进行对比识别。如果与指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量小于提高后的匹配数量阈值，则判断指纹图像识别失败，不解锁屏幕。如果与指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的匹配数量不小于提高后的匹配数量阈值，则进一步将指纹图像切割成多个小图像，对切割后的多个小图像进行扫描，识别图像中出现一定面积的白团数量。如果识别出的白团数量不小于白团数量阈值，则判断指纹图像识别失败，不解锁屏幕。如果识别出的白团数量小于白团数量阈值，则进一步检测用户的心率、温度、血压、手握姿势等参数信息。如果用户的心率、温度、血压中的一项未在该用户正常的数值范围内，或者是手握姿势和预设的手握姿势不匹配，则判断指纹图像识别失败，不解锁屏幕。如果用户的心率、温度、血压均在该用户正常的数值范围内，并且手握姿势和预设的手握姿势匹配，则判断指纹图像识别成功，解锁屏幕。
进而，本发明实施例的指纹的识别方法，在对用户指纹的特征点匹配的同时，结合多种不同的方式进一步对用户指纹的真伪进行判断，大大降低了假指纹的正确识别率，提高了指纹的安全性。
图3为根据本发明一个实施例的指纹识别装置的结构示意图。
如图3所示，指纹识别装置包括：采集模块301、提取模块302、第一匹配模块303。
其中，采集模块301，用于采集指纹图像。具体地，当用户在终端设备上进行指纹识别时，比如利用指纹实现屏幕解锁或者支付等功能时，可以通过采集模块301对用户输入的指纹图像进行采集，其中，采集模块301可以包括但不限于光学指纹采集器、热敏式传感器、射频传感器中的一种。
提取模块302，用于提取指纹图像中的多个特征点。具体地，指纹识别的过程分为特征点提取、保存特征点数据和比对特征点数据，也就是说，在采集模块301采集到指纹图像后，提取模块302先要对原始的指纹图像进行初步的处理，使指纹图像更清晰，然后提取指纹图像中的多个特征点并保存。进而，第一匹配模块303再将指纹图像的多个特征点与终端设备中预设指纹模板的多个特征点进行匹配。
第一匹配模块303，用于将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配，并在判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值时，再次将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点进行匹配，并在判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值时，判断指纹图像识别成功，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。具体地，在第一匹配模块303判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值之后，第一匹配模块303将保存的将指纹图像的多个特征点与终端设备中预设指纹模板的多个特征点再次进行匹配。在第一匹配模块303将指纹图像的多个特征点与预设指纹模板的多个特征点再次进行匹配时，通过提高指纹识别的匹配分数，即提高特征点匹配数量的预设阈值提高指纹识别的准确性。换言之，第二预设阈值应当大于第一预设阈值，至于第二预设阈值比第一预设阈值大多少，可以根据实际需求进行设定。
进一步而言，如果第一匹配模块303判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值，则判断指纹图像识别成功。此外，如果第一匹配模块303判断与预设指纹模板的特征点匹配的指纹图像的特征点的数量小于第二预设阈值，则判断指纹图像识别失败。也就是说，如果第一次指纹识别失败，或者第一次指纹虽然识别成功而第二次指纹识别失败，都判定最终的识别结果是指纹识别失败。由此，可以进一步提高指纹识别的准确性。
进而，在判断出指纹图像识别成功时，可以实现屏幕解锁或者继续进行支付等功能，而在判断出指纹图像识别失败时，不作出响应。
本发明实施例的指纹识别装置，将采集的指纹图像的特征点与终端设备中预设的指纹模板的特征点进行匹配，在匹配成功后再次将指纹图像的特征点的数量与指纹模版的特征点进行匹配，在两次匹配均匹配成功时判断指纹图像识别成功，由此可以大大提高指纹识别的正确率，在满足用户使用便捷性的同时，提高指纹密码的安全性。
图4为根据本发明一个具体实施例的指纹识别装置的结构示意图。
如图4所示，指纹识别装置包括：采集模块301、提取模块302、第一匹配模块303、检测模块304、第二匹配模块305。
其中，检测模块304，检测用户的生理参数信息。其中，生理参数信息包括用户的心率、体温、血压中的一种或者多种。具体地，在指纹模具上制作的假指纹的温度无法完全维持在用户正常温度范围内，而假指纹也无法模拟用户的心率活动。因此，在两次指纹匹配成功后，结合用户的心率、体温、血压等生物参数进一步对指纹图像进行识别。
第二匹配模块305，用于将所述生理参数信息与预设阈值区间进行匹配，若匹配，则判断所述指纹图像识别成功。具体地，在终端设备中预存用户正常的生理参数的范围，即生理参数的阈值区间，第二匹配模块305通过将检测得到的生理参数与预设阈值区间进行比较，可以判断出用户的生理参数是否在正常的范围内。如果用户的生理参数在预设阈值区间内，则判断指纹图像为真指纹，即指纹图像识别成功，如果用户的生理参数不在预设阈值区间内，则判断指纹图像为假指纹，即指纹图像识别失败。
本发明实施例的指纹识别装置，在两次指纹匹配成功后，通过检测用户的生理参数判断指纹图像是否识别成功，可以进一步识别出假指纹，从而进一步提高指纹识别的正确率和安全性。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种终端设备，包括本发明实施例的指纹识别装置。
本发明实施例的指纹的终端设备，在两次指纹匹配成功后，通过检测用户的生理参数判断指纹图像是否识别成功，可以进一步识别出假指纹，从而进一步提高指纹识别的正确率和安全性。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种指纹识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集指纹图像；
提取所述指纹图像中的多个特征点，并将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配；
如果判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值，则再次将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配；
如果判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值，则判断所述指纹图像识别成功，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
2.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，如果与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第一预设阈值，则判断所述指纹图像识别失败。
3.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，如果与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第二预设阈值，则判断所述指纹图像识别失败。
4.如权利要求1-3任一项所述的指纹识别方法，其特征在于，在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值之后，还包括：
检测用户的生理参数信息，并将所述生理参数信息与预设阈值区间进行匹配，若匹配，则判断所述指纹图像识别成功。
5.如权利要求4所述的指纹识别方法，其特征在于，所述生理参数信息包括用户的心率、体温、血压中的一种或者多种。
6.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集指纹图像；
提取模块，用于提取所述指纹图像中的多个特征点；
第一匹配模块，用于将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配，并在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第一预设阈值时，再次将所述指纹图像的多个特征点与所述预设指纹模板的多个特征点进行匹配，并在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量大于或者等于第二预设阈值时，判断所述指纹图像识别成功，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。
7.如权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一匹配模块还用于：
在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第一预设阈值时，判断所述指纹图像识别失败。
8.如权利要求6所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一匹配模块还用于：
在判断与所述预设指纹模板的特征点匹配的所述指纹图像的特征点的数量小于第二预设阈值时，判断所述指纹图像识别失败。
9.如权利要求6-8任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括：
检测模块，用于检测用户的生理参数信息；
第二匹配模块，用于将所述生理参数信息与预设阈值区间进行匹配，若匹配，则判断所述指纹图像识别成功。
10.如权利要求9所述的指纹识别装置，其特征在于，所述生理参数信息包括用户的心率、体温、血压中的一种或者多种。
11.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的指纹识别装置。
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