CN107995426A - 智能人脸识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能化人脸识别系统,包括主体和设置在主体上的控制面板,还包括采集机构、底座和升降机构,采集机构包括固定框、动力组件和采集组件,升降机构包括调节板和调节组件,该智能化人脸识别系统,当需要进行面部信息采集时,通过采集机构能够自动对人脸的各个角度的特征信息进行采集,无需人脸进行自主旋转,增强了便捷性和实用性,且能够将所有的角度都拍摄到,避免影响采集精度;其次,通过升降机构调节摄像头的高度,使得人脸与摄像头的高度匹配,从而实现较为有效的人脸识别。
Description
技术领域
本发明涉及人脸识别设备领域,特别涉及一种智能化人脸识别系统。
背景技术
人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术,通常也叫做人像识别、面部识别。而采用人脸识别技术的设备则叫做人脸识别设备。
现有的人脸识别设备在首次运行时,需要先采集用户的面部信息,将面部信息录入至信息库后,之后用户在进行人脸识别时,可与信息库中的面部信息进行比对,然而,现有的人脸识别设备在进行面部信息采集时,往往需要人脸进行旋转,以采集到脸部的不同角度的特征信息,这对于用户来说,便捷性和实用性较差,且仅通过脸部自主旋转,不一定能够将所有的角度都拍摄到,可能会影响采集的精度;其次,用户在进行人脸识别时,当人脸与摄像头的高度匹配时,设备才能实现较为有效的人脸识别,而人们往往在身高上有差异,这也使得现有设备的识别效果较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种便于面部信息采集的智能化人脸识别系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能化人脸识别系统,包括主体和设置在主体上的控制面板,所述控制面板上设有若干控制按键,所述主体上还设有第一摄像头,所述第一摄像头和控制面板设置在主体的同一侧,还包括采集机构、底座和升降机构,所述采集机构设置在主体的设有第一摄像头的一侧,所述底座设置在主体的下方,所述升降机构设置在底座内,所述升降机构与主体传动连接;
所述采集机构包括固定框、动力组件和采集组件,所述固定框为方形,所述固定框竖向设置,所述第一摄像头位于固定框的中心处,所述动力组件和采集组件均设置在固定框内,所述动力组件与采集组件传动连接;
所述动力组件包括第一齿条、第二齿条、第三齿条、第四齿条、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮和第三圆柱齿轮,所述第一齿条和第三齿条均水平设置,所述第一齿条设置在固定框的底部,所述第三齿条设置在固定框的顶部,所述固定框内水平设有两个第一滑槽,所述第一齿条和第三齿条分别通过两个第一滑槽与固定框的内壁滑动连接,所述第二齿条和第四齿条均竖向设置,所述第二齿条设置在固定框的左侧,所述第四齿条设置在固定框的右侧,所述固定框内竖向设有两个第二滑槽,所述第二齿条和第四齿条分别通过两个第二滑槽与固定框的内壁滑动连接,所述固定框内设有三个转轴,所述第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮和第三圆柱齿轮分别套设在三个转轴上,所述第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮和第三圆柱齿轮分别沿着三个转轴自转,所述第一圆柱齿轮位于第一齿条和第二齿条之间,所述第一圆柱齿轮分别与第一齿条和第二齿条啮合,所述第二圆柱齿轮位于第二齿条和第三齿条之间,所述第二圆柱齿轮分别与第二齿条和第三齿条啮合,所述第三圆柱齿轮位于第三齿条和第四齿条之间,所述第三圆柱齿轮分别与第三齿条和第四齿条啮合,所述固定框内设有第一电机和第四圆柱齿轮,所述第一电机与第四圆柱齿轮传动连接,所述第四圆柱齿轮与第一齿条啮合;
所述采集组件包括四个采集单元,所述第一齿条、第二齿条、第三齿条和四齿条分别与四个采集单元传动连接,四个采集单元沿着固定框的中心处周向均匀分布,所述采集单元包括驱动杆、连杆、摆动杆和第二摄像头,所述驱动杆和摆动杆分别位于连杆的两侧,所述驱动杆的一端与第一齿条、第二齿条、第三齿条或第四齿条铰接,所述驱动杆的另一端与连杆的一端铰接,所述连杆的另一端与摆动杆的中部铰接,所述固定框内设有第一支撑轴和第二支撑轴,所述第一支撑轴和第二支撑轴均与转轴平行,所述驱动杆的中部通过第一支撑轴与固定框的内壁铰接,所述摆动杆的一端通过第二支撑轴与固定框的内壁铰接,所述第二摄像头设置在摆动杆的另一端,四个第二摄像头均朝向第一摄像头设置;
所述升降机构包括调节板和调节组件,所述调节板设置在调节组件的上方,所述调节板与调节组件传动连接;
所述调节组件包括第二电机、第一锥齿轮和两个调节单元,所述第二电机竖向朝上设置,所述第二电机与第一锥齿轮传动连接,两个调节单元分别位于第一锥齿轮的两侧,两个调节单元关于第一锥齿轮对称设置,所述调节板水平设置在两个调节单元的上方,两个调节单元关于调节板对称设置;
所述调节单元包括丝杆、第二锥齿轮、滑块和连接杆,所述丝杆水平设置,所述丝杆通过轴承座与底座连接,所述轴承座和第二锥齿轮分别设置在丝杆的两端,所述第二锥齿轮套设在丝杆上,所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合,所述丝杆穿过滑块且丝杆与滑块螺纹连接,所述底座的一侧水平设有滑动槽,所述滑块的一侧位于滑动槽内,所述滑块与滑动槽匹配且滑动连接,所述连接杆的一端与滑块铰接,所述连接杆的另一端与调节板铰接,所述底座的顶面设有开口,所述调节板经开口与主体固定连接。
作为优选,为了提高第一齿条、第二齿条、第三齿条和第四齿条滑动的稳定性,所述第一滑槽和第二滑槽均为燕尾槽。
作为优选,为了使得滑块快速滑动,所述丝杆的表面设有防腐镀锌层。
作为优选,为了便于按键,所述控制按键为轻触按键。
作为优选,为了在面部识别无法工作时采用指纹识别,所述控制面板上设有指纹采集头。
作为优选,为了增强识别效果,所述主体上设有照明灯。
作为优选,为了节约能耗,所述照明灯为LED灯。
作为优选,为了使各机构的工作状态智能化,所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
作为优选,为了实现采集机构的自动工作,所述固定框上设有红外线传感器,所述主体内设有PLC,所述红外线传感器和第一电机均与PLC电连接。
作为优选,为了便于操作,所述主体上设有开关,所述开关与第二电机电连接。
本发明的有益效果是,该智能化人脸识别系统,当需要进行面部信息采集时,通过采集机构能够自动对人脸的各个角度的特征信息进行采集,无需人脸进行自主旋转,增强了便捷性和实用性,且能够将所有的角度都拍摄到,避免影响采集精度;其次,通过升降机构调节摄像头的高度,使得人脸与摄像头的高度匹配,从而实现较为有效的人脸识别。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种智能化人脸识别系统的结构示意图。
图2是本发明的一种智能化人脸识别系统的采集机构的结构示意图。
图3是本发明的一种智能化人脸识别系统的采集单元的结构示意图。
图4是本发明的一种智能化人脸识别系统的升降机构的结构示意图。
图中:1.主体,2.控制面板,3.控制按键,4.第一摄像头,5.底座,6.固定框,7.第一齿条,8.第二齿条,9.第三齿条,10.第四齿条,11.第一圆柱齿轮,12.第二圆柱齿轮,13.第三圆柱齿轮,14.第一电机,15.第四圆柱齿轮,16.驱动杆,17.连杆,18.摆动杆,19.第二摄像头,20.调节板,21.第二电机,22.第一锥齿轮,23.丝杆,24.第二锥齿轮,25.滑块,26.连接杆,27.指纹采集头。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示,一种智能化人脸识别系统,包括主体1和设置在主体1上的控制面板2,所述控制面板2上设有若干控制按键3,所述主体1上还设有第一摄像头4,所述第一摄像头4和控制面板2设置在主体1的同一侧,还包括采集机构、底座5和升降机构,所述采集机构设置在主体1的设有第一摄像头4的一侧,所述底座5设置在主体1的下方,所述升降机构设置在底座5内,所述升降机构与主体1传动连接;
当需要进行面部信息采集时,通过采集机构能够自动对人脸的各个角度的特征信息进行采集,无需人脸进行自主旋转,增强了便捷性和实用性,且能够将所有的角度都拍摄到,避免影响采集精度;其次,通过升降机构调节摄像头的高度,使得人脸与摄像头的高度匹配,从而实现较为有效的人脸识别。
如图1-2所示,所述采集机构包括固定框6、动力组件和采集组件,所述固定框6为方形,所述固定框6竖向设置,所述第一摄像头4位于固定框6的中心处,所述动力组件和采集组件均设置在固定框6内,所述动力组件与采集组件传动连接;
所述动力组件包括第一齿条7、第二齿条8、第三齿条9、第四齿条10、第一圆柱齿轮11、第二圆柱齿轮12和第三圆柱齿轮13,所述第一齿条7和第三齿条9均水平设置,所述第一齿条7设置在固定框6的底部,所述第三齿条9设置在固定框6的顶部,所述固定框6内水平设有两个第一滑槽,所述第一齿条7和第三齿条9分别通过两个第一滑槽与固定框6的内壁滑动连接,所述第二齿条8和第四齿条10均竖向设置,所述第二齿条8设置在固定框6的左侧,所述第四齿条10设置在固定框6的右侧,所述固定框6内竖向设有两个第二滑槽,所述第二齿条8和第四齿条10分别通过两个第二滑槽与固定框6的内壁滑动连接,所述固定框6内设有三个转轴,所述第一圆柱齿轮11、第二圆柱齿轮12和第三圆柱齿轮13分别套设在三个转轴上,所述第一圆柱齿轮11、第二圆柱齿轮12和第三圆柱齿轮13分别沿着三个转轴自转,所述第一圆柱齿轮11位于第一齿条7和第二齿条8之间,所述第一圆柱齿轮11分别与第一齿条7和第二齿条8啮合,所述第二圆柱齿轮12位于第二齿条8和第三齿条9之间,所述第二圆柱齿轮12分别与第二齿条8和第三齿条9啮合,所述第三圆柱齿轮13位于第三齿条9和第四齿条10之间,所述第三圆柱齿轮13分别与第三齿条9和第四齿条10啮合,所述固定框6内设有第一电机14和第四圆柱齿轮15,所述第一电机14与第四圆柱齿轮15传动连接,所述第四圆柱齿轮15与第一齿条7啮合;
当第一电机14驱动第四圆柱齿轮15转动时,第四圆柱齿轮15驱动第一齿条7水平移动,之后,第一齿条7通过第一圆柱齿轮11驱动第二齿条8竖向移动,第二齿条8通过第二圆柱齿轮12驱动第三齿条9水平移动,第三齿条9通过第三圆柱齿轮13驱动第四齿条10竖向移动,从而使得当第一电机14正反转动时,第一齿条7和第三齿条9同时水平往复运动,第二齿条8和第四齿条10同时竖向往复运动。
如图2-3所示,所述采集组件包括四个采集单元,所述第一齿条7、第二齿条8、第三齿条9和四齿条分别与四个采集单元传动连接,四个采集单元沿着固定框6的中心处周向均匀分布,所述采集单元包括驱动杆16、连杆17、摆动杆18和第二摄像头19,所述驱动杆16和摆动杆18分别位于连杆17的两侧,所述驱动杆16的一端与第一齿条7、第二齿条8、第三齿条9或第四齿条10铰接,所述驱动杆16的另一端与连杆17的一端铰接,所述连杆17的另一端与摆动杆18的中部铰接,所述固定框6内设有第一支撑轴和第二支撑轴,所述第一支撑轴和第二支撑轴均与转轴平行,所述驱动杆16的中部通过第一支撑轴与固定框6的内壁铰接,所述摆动杆18的一端通过第二支撑轴与固定框6的内壁铰接,所述第二摄像头19设置在摆动杆18的另一端,四个第二摄像头19均朝向第一摄像头4设置;
当第一齿条7、第二齿条8、第三齿条9或第四齿条10运动时,第一齿条7、第二齿条8、第三齿条9或第四齿条10驱动驱动杆16绕着第一支撑轴转动,驱动杆16通过连杆17驱动摆动杆18绕着第二支撑轴转动,当第一齿条7、第二齿条8、第三齿条9或第四齿条10往复运动时,使得摆动杆18来回摆动,从而使第二摄像头19来回摆动,进行动态采集。
如图4所示,所述升降机构包括调节板20和调节组件,所述调节板20设置在调节组件的上方,所述调节板20与调节组件传动连接;
所述调节组件包括第二电机21、第一锥齿轮22和两个调节单元,所述第二电机21竖向朝上设置,所述第二电机21与第一锥齿轮22传动连接,两个调节单元分别位于第一锥齿轮22的两侧,两个调节单元关于第一锥齿轮22对称设置,所述调节板20水平设置在两个调节单元的上方,两个调节单元关于调节板20对称设置;
所述调节单元包括丝杆23、第二锥齿轮24、滑块25和连接杆26,所述丝杆23水平设置,所述丝杆23通过轴承座与底座5连接,所述轴承座和第二锥齿轮24分别设置在丝杆23的两端,所述第二锥齿轮24套设在丝杆23上,所述第二锥齿轮24与第一锥齿轮22啮合,所述丝杆23穿过滑块25且丝杆23与滑块25螺纹连接,所述底座5的一侧水平设有滑动槽,所述滑块25的一侧位于滑动槽内,所述滑块25与滑动槽匹配且滑动连接,所述连接杆26的一端与滑块25铰接,所述连接杆26的另一端与调节板20铰接,所述底座5的顶面设有开口,所述调节板20经开口与主体1固定连接。
第二电机21启动,第二电机21驱动第一锥齿轮22转动,第一锥齿轮22分别通过两个第二锥齿轮24驱动两个丝杆23反向转动,使得两个滑块25相向或相背运动,两个滑块25分别通过两个连接杆26驱动调节板20向上或向下运动,进而使主体1及主体1上的第一摄像头4和第二摄像头19升降。
作为优选,为了提高第一齿条7、第二齿条8、第三齿条9和第四齿条10滑动的稳定性,所述第一滑槽和第二滑槽均为燕尾槽。
作为优选,为了使得滑块25快速滑动,所述丝杆23的表面设有防腐镀锌层,由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用,所以腐蚀速度非常慢,所以就会减缓腐蚀速度,从而保证丝杆23的表面长期处于光滑状态,减少因为摩擦而产生的卡位现象,从而使得滑块25能够始终保持顺畅地移动,进而能够保证滑块25的移动速度。
作为优选,为了便于按键,所述控制按键3为轻触按键。
作为优选,为了在面部识别无法工作时采用指纹识别,所述控制面板2上设有指纹采集头27。
作为优选,为了增强识别效果,所述主体1上设有照明灯,当光线较暗时,会影响设备对人脸的识别,此时,开启照明灯,进行补光,从而增强了识别效果。
作为优选,为了节约能耗,所述照明灯为LED灯。
作为优选,为了使各机构的工作状态智能化,所述第一电机14和第二电机21均为伺服电机。
作为优选,为了实现采集机构的自动工作,所述固定框6上设有红外线传感器,所述主体1内设有PLC,所述红外线传感器和第一电机14均与PLC电连接,当红外线传感器检测到脸部靠近时,将信号传给PLC,PLC控制第一电机14工作,从而实现采集机构的自动工作。
作为优选,为了便于操作,所述主体1上设有开关,所述开关与第二电机21电连接。
当需要进行面部信息采集时,首先将人脸放置在固定框6内,之后,动力组件启动,使得第一齿条7和第三齿条9同时水平往复运动,第二齿条8和第四齿条10同时竖向往复运动,进而驱动采集组件工作,使得四个第二摄像头19分别在人脸的顶部、底部和左右两侧同时来回摆动,进行动态采集,同时,第一摄像头4对人脸正面的特征信息进行采集,从而能够自动对人脸的各个角度的特征信息进行采集,无需人脸进行自主旋转,增强了便捷性和实用性,且能够将所有的角度都拍摄到,避免影响采集精度;其次,通过升降机构调节摄像头的高度,使得人脸与摄像头的高度匹配,从而实现较为有效的人脸识别。
与现有技术相比,该智能化人脸识别系统,当需要进行面部信息采集时,通过采集机构能够自动对人脸的各个角度的特征信息进行采集,无需人脸进行自主旋转,增强了便捷性和实用性,且能够将所有的角度都拍摄到,避免影响采集精度,且该采集机构仅通过一个动力源则可实现多个采集组件的工作,节约了动力成本;其次,通过升降机构调节摄像头的高度,使得人脸与摄像头的高度匹配,从而实现较为有效的人脸识别,且该升降机构采用丝杆23驱动,由于丝杆23限制了滑块25的运动范围,避免滑块25在滑动时发生偏移,提高了滑块25滑动的稳定性,故进一步提高了调节板20升降的稳固性,从而能够使得主体1稳定地升降。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种智能化人脸识别系统,包括主体(1)和设置在主体(1)上的控制面板(2),所述控制面板(2)上设有若干控制按键(3),所述主体(1)上还设有第一摄像头(4),所述第一摄像头(4)和控制面板(2)设置在主体(1)的同一侧,其特征在于,还包括采集机构、底座(5)和升降机构,所述采集机构设置在主体(1)的设有第一摄像头(4)的一侧,所述底座(5)设置在主体(1)的下方,所述升降机构设置在底座(5)内,所述升降机构与主体(1)传动连接;
所述采集机构包括固定框(6)、动力组件和采集组件,所述固定框(6)为方形,所述固定框(6)竖向设置,所述第一摄像头(4)位于固定框(6)的中心处,所述动力组件和采集组件均设置在固定框(6)内,所述动力组件与采集组件传动连接;
所述动力组件包括第一齿条(7)、第二齿条(8)、第三齿条(9)、第四齿条(10)、第一圆柱齿轮(11)、第二圆柱齿轮(12)和第三圆柱齿轮(13),所述第一齿条(7)和第三齿条(9)均水平设置,所述第一齿条(7)设置在固定框(6)的底部,所述第三齿条(9)设置在固定框(6)的顶部,所述固定框(6)内水平设有两个第一滑槽,所述第一齿条(7)和第三齿条(9)分别通过两个第一滑槽与固定框(6)的内壁滑动连接,所述第二齿条(8)和第四齿条(10)均竖向设置,所述第二齿条(8)设置在固定框(6)的左侧,所述第四齿条(10)设置在固定框(6)的右侧,所述固定框(6)内竖向设有两个第二滑槽,所述第二齿条(8)和第四齿条(10)分别通过两个第二滑槽与固定框(6)的内壁滑动连接,所述固定框(6)内设有三个转轴,所述第一圆柱齿轮(11)、第二圆柱齿轮(12)和第三圆柱齿轮(13)分别套设在三个转轴上,所述第一圆柱齿轮(11)、第二圆柱齿轮(12)和第三圆柱齿轮(13)分别沿着三个转轴自转,所述第一圆柱齿轮(11)位于第一齿条(7)和第二齿条(8)之间,所述第一圆柱齿轮(11)分别与第一齿条(7)和第二齿条(8)啮合,所述第二圆柱齿轮(12)位于第二齿条(8)和第三齿条(9)之间,所述第二圆柱齿轮(12)分别与第二齿条(8)和第三齿条(9)啮合,所述第三圆柱齿轮(13)位于第三齿条(9)和第四齿条(10)之间,所述第三圆柱齿轮(13)分别与第三齿条(9)和第四齿条(10)啮合,所述固定框(6)内设有第一电机(14)和第四圆柱齿轮(15),所述第一电机(14)与第四圆柱齿轮(15)传动连接,所述第四圆柱齿轮(15)与第一齿条(7)啮合;
所述采集组件包括四个采集单元,所述第一齿条(7)、第二齿条(8)、第三齿条(9)和四齿条分别与四个采集单元传动连接,四个采集单元沿着固定框(6)的中心处周向均匀分布,所述采集单元包括驱动杆(16)、连杆(17)、摆动杆(18)和第二摄像头(19),所述驱动杆(16)和摆动杆(18)分别位于连杆(17)的两侧,所述驱动杆(16)的一端与第一齿条(7)、第二齿条(8)、第三齿条(9)或第四齿条(10)铰接,所述驱动杆(16)的另一端与连杆(17)的一端铰接,所述连杆(17)的另一端与摆动杆(18)的中部铰接,所述固定框(6)内设有第一支撑轴和第二支撑轴,所述第一支撑轴和第二支撑轴均与转轴平行,所述驱动杆(16)的中部通过第一支撑轴与固定框(6)的内壁铰接,所述摆动杆(18)的一端通过第二支撑轴与固定框(6)的内壁铰接,所述第二摄像头(19)设置在摆动杆(18)的另一端,四个第二摄像头(19)均朝向第一摄像头(4)设置;
所述升降机构包括调节板(20)和调节组件,所述调节板(20)设置在调节组件的上方,所述调节板(20)与调节组件传动连接;
所述调节组件包括第二电机(21)、第一锥齿轮(22)和两个调节单元,所述第二电机(21)竖向朝上设置,所述第二电机(21)与第一锥齿轮(22)传动连接,两个调节单元分别位于第一锥齿轮(22)的两侧,两个调节单元关于第一锥齿轮(22)对称设置,所述调节板(20)水平设置在两个调节单元的上方,两个调节单元关于调节板(20)对称设置;
所述调节单元包括丝杆(23)、第二锥齿轮(24)、滑块(25)和连接杆(26),所述丝杆(23)水平设置,所述丝杆(23)通过轴承座与底座(5)连接,所述轴承座和第二锥齿轮(24)分别设置在丝杆(23)的两端,所述第二锥齿轮(24)套设在丝杆(23)上,所述第二锥齿轮(24)与第一锥齿轮(22)啮合,所述丝杆(23)穿过滑块(25)且丝杆(23)与滑块(25)螺纹连接,所述底座(5)的一侧水平设有滑动槽,所述滑块(25)的一侧位于滑动槽内,所述滑块(25)与滑动槽匹配且滑动连接,所述连接杆(26)的一端与滑块(25)铰接,所述连接杆(26)的另一端与调节板(20)铰接,所述底座(5)的顶面设有开口,所述调节板(20)经开口与主体(1)固定连接。
2.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述第一滑槽和第二滑槽均为燕尾槽。
3.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述丝杆(23)的表面设有防腐镀锌层。
4.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述控制按键(3)为轻触按键。
5.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述控制面板(2)上设有指纹采集头(27)。
6.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述主体(1)上设有照明灯。
7.如权利要求6所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述照明灯为LED灯。
8.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述第一电机(14)和第二电机(21)均为伺服电机。
9.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述固定框(6)上设有红外线传感器,所述主体(1)内设有PLC,所述红外线传感器和第一电机(14)均与PLC电连接。
10.如权利要求1所述的智能化人脸识别系统,其特征在于,所述主体(1)上设有开关,所述开关与第二电机(21)电连接。
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