CN109577241B - 一种智能交通用行人防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能交通用行人防护装置，包括箱体，所述箱体底端面设置有底座，所述箱体顶端面设置有太阳能电池板二，所述太阳能电池板二一侧设置有红绿灯识别机构，所述红绿灯识别机构侧端设置有图像识别装置，所述箱体一侧端面太阳能电池板一，所述箱体另一侧端面设置有电动伸缩杆一，所述电动伸缩杆一下方设置有电动伸缩杆二，所述箱体前端面设置有显示屏，所述箱体内部侧壁设置有蓄电池，所述蓄电池下方设置有控制器，所述控制器下方设置有备用电池，所述箱体另一侧壁设置有伸缩电机一。有益效果在于：1、太阳能电池板自动发电，节约资源，具有自动维护功能，避免了专业工作人员的执勤问题；2、智能化程度高，结构简单，减少投入成本。

Description

一种智能交通用行人防护装置

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种智能交通用行人防护装置。

背景技术

目前，在红绿灯十字路口经常出现交通事故，这些交通事故多数是由于行人不遵守交通规则和电动车随意行驶引起的，在交通情况复杂的十字路口斑马线前一般只有等待线，不能有效的防止行人越线，这也存在一定的安全隐患，因此，需要设计一种智能交通用行人防护装置以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能交通用行人防护装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种智能交通用行人防护装置，包括箱体，所述箱体底端面设置有底座，所述箱体顶端面设置有太阳能电池板二，所述太阳能电池板二一侧设置有红绿灯识别机构，所述红绿灯识别机构侧端设置有图像识别装置，所述箱体一侧端面太阳能电池板一，所述箱体另一侧端面设置有电动伸缩杆一，所述电动伸缩杆一下方设置有电动伸缩杆二，所述箱体前端面设置有显示屏，所述箱体内部侧壁设置有蓄电池，所述蓄电池下方设置有控制器，所述控制器下方设置有备用电池，所述箱体另一侧壁设置有伸缩电机一，所述伸缩电机一下方设置有伸缩电机二，所述红绿灯识别机构前端设置有图像识别装置，所述备用电池、所述红绿灯识别机构、所述控制器和所述蓄电池通过导线连接，所述显示屏、所述红绿灯识别机构、所述伸缩电机一、所述伸缩电机二和所述控制器通过导线连接；所述图像识别装置包括外壳、成型孔，所述外壳内设置有所述成型孔，所述成型孔内设置有摄像头，所述外壳上设置有按钮，所述按钮一侧设置有连接孔，所述外壳一侧设置有凹槽，所述凹槽内设置有充电电池，所述凹槽外侧设置有连接螺纹，所述凹槽外侧设置有壳盖，所述外壳内设置有图像采集单元，所述图像采集单元一侧设置有图像预处理单元，所述图像预处理单元一侧设置有分析模块，所述分析模块内设置有局部特征分析单元，所述局部特征分析单元一侧设置有转化单元，所述分析模块一侧设置有整合单元，所述整合单元一侧设置有无线单元，所述整合单元一侧设置有储存器，所述储存器一侧设置有处理器，所述处理器型号为IV-150MA，所述无线单元、所述图像采集单元、所述储存器、所述图像预处理单元、所述分析模块、所述整合单元均与所述处理器电连接，所述处理器采用PLC处理器。所述控制器包括型号为KY02/12S的芯片IC，所述芯片IC的第一引脚连接电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R10的一端、信号输入端V1、二极管D5的负极、电阻R6的一端、电阻R3的一端和三极管D1的集电极，三极管D1的基极连接电阻R1的一端，三极管D1的发射极连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极分别连接二极管D3的负极、电阻R5的一端、电容C2的一端、三极管D6的发射极、电容C3的一端、二极管D7的正极、电容C4的一端和电容C5的一端；所述二极管D3的正极分别连接电阻R3的另一端和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电阻R5的另一端和三极管D4的基极，三极管D4的集电极连接电阻R6的另一端，三极管D4的发射极分别连接三极管D6的基极和电容C2的另一端，所述三极管D6的集电极分别连接二极管D5的正极、电阻R8的一端和电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接电阻R1的另一端，电阻R8的另一端连接芯片IC的第八引脚；所述电容C3的另一端分别连接电阻R9的一端和芯片IC的第六引脚，电阻R9的另一端连接芯片IC的第七引脚，所述二极管D7的负极连接芯片IC的第五引脚，所述电容C4的另一端连接芯片IC的第四引脚，所述电容C5的另一端连接芯片IC的第三引脚，所述电阻R10的另一端分别连接芯片IC的第二引脚和信号输出端V2。

进一步的，所述箱体通过螺栓固定在所述底座上，所述显示屏镶嵌在所述箱体上。

进一步的，所述太阳能电池板一、所述太阳能电池板二通过螺栓固定在所述箱体上。

进一步的，所述红绿灯识别机构通过螺栓固定在所述箱体上，所述图像识别装置镶嵌在所述红绿灯识别机构上。

进一步的，所述图像识别装置通过螺钉固定在所述红绿灯识别机构上。

进一步的，所述蓄电池通过螺栓固定在所述箱体上，所述控制器通过螺栓固定在所述箱体上，所述备用电池通过螺栓固定在所述箱体上。

进一步的，所述伸缩电机一通过螺栓固定在所述箱体上，所述伸缩电机二通过螺栓固定在所述箱体上，所述伸缩电机一和所述电动伸缩杆一通过轴套连接，所述伸缩电机二和所述电动伸缩杆二通过轴套连接，所述电动伸缩杆一利用所述伸缩电机一的旋转运动转化为直线运动实现伸缩，所述电动伸缩杆二利用所述伸缩电机二的旋转运动转化为直线运动实现伸缩。

本发明中，所述太阳能电池板一、所述太阳能电池板二进行发电储存在所述蓄电池里，为所需设备提供电力，所述备用电池可以在阴雨天为所需设备提供电力，所述红绿灯识别机构内的所述图像识别装置对红绿灯进行拍摄，通过所述图像识别装置把红绿灯变换情况传送给所述控制器，当红绿灯变红时，所述控制器控制所述伸缩电机一、所述伸缩电机二工作，随之所述电动伸缩杆一、所述电动伸缩杆二开始伸长，防止行人越过斑马线，所述控制器控制所述显示屏，所述显示屏上显示红灯结束时间，当红绿灯变绿时，所述电动伸缩杆一、所述电动伸缩杆二进行收缩，行人可以通过斑马线。

本发明中，所述图像识别装置使用时通过按下所述按钮进行启动装置，所述摄像头进行拍摄图像，所述图像采集单元将所述摄像头拍摄的图像进行采集，所述图像预处理单元对采集的图像进行预处理，所述分析模块对图像进行处理分析，所述局部特征分析单元对图像进行采用边缘适应检测的方法转换成二进位，所述转化单元将图像局部特征进行简化分隔成结构单元子块，将其转化对应一种数字表达式，通过所述局部特征分析单元和所述转化单元进行转化识别，所述整合单元将分析识别后的数据进行整合，所述储存器进行将数据储存，通过所述无线单元进行无线连接发送数据，也可通过直接通过所述连接孔电连接使用。

为了进一步提高图像识别装置的使用效果，所述成型孔成型于所述外壳上，所述摄像头镶嵌在所述成型孔内。

为了进一步提高图像识别装置的使用效果，所述按钮镶嵌在所述外壳上，所述连接孔成型于所述外壳上。

为了进一步提高图像识别装置的使用效果，所述充电电池镶嵌在所述凹槽内，所述壳盖通过所述连接螺纹连接在所述凹槽上。

为了进一步提高图像识别装置的使用效果，所述图像采集单元镶嵌在所述外壳内，所述图像预处理单元镶嵌在所述外壳内，所述处理器镶嵌在所述处理器内。

为了进一步提高图像识别装置的使用效果，所述转化单元镶嵌在所述分析模块内，所述局部特征分析单元镶嵌在所述分析模块内，所述整合单元镶嵌在所述外壳内。

为了进一步提高图像识别装置的使用效果，所述储存器镶嵌在所述外壳内，所述无线单元镶嵌在所述外壳内。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、太阳能电池板自动发电，节约资源，具有自动维护功能，避免了专业工作人员的执勤问题；智能化程度高，结构简单，减少投入成本。

2、本发明中的图像识别装置通过设有分析模块采用局部特征分析和转化对图像进行分析转化识别，识别效果好，速度快；而且体积小，使用方便，可远程操控识别，应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种智能交通用行人防护装置的主视结构简图；

图2是本发明一种智能交通用行人防护装置的箱体内部结构简图；

图3是本发明一种智能交通用行人防护装置的电路框架结构简图；

图4是本发明中图像识别装置的主视结构简图；

图5是本发明中图像识别装置的内部结构示意图；

图6是本发明中图像识别装置的电路结构流程框图；

图7是本发明中控制器的电路原理图。

附图标记说明如下：

1、箱体；2、太阳能电池板一；3、底座；4、显示屏；5、图像识别装置；6、红绿灯识别机构；7、太阳能电池板二；8、电动伸缩杆一；9、电动伸缩杆二；10、蓄电池；11、控制器；12、备用电池；13、伸缩电机一；14、伸缩电机二；15、外壳；16、成型孔；17、摄像头；18、按钮；19、连接孔；20、凹槽；21、充电电池；22、壳盖；23、连接螺纹；24、图像采集单元；25、图像预处理单元；26、分析模块；27、局部特征分析单元；28、转化单元；29、整合单元；30、储存器；31、无线单元；32、处理器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1-图7所示，本发明的一种智能交通用行人防护装置，包括箱体1，箱体1底端面设置有底座3，箱体1顶端面设置有太阳能电池板二7，太阳能电池板二7一侧设置有红绿灯识别机构6，红绿灯识别机构6侧端设置有图像识别装置5，箱体1一侧端面太阳能电池板一2，箱体1另一侧端面设置有电动伸缩杆一8，电动伸缩杆一8下方设置有电动伸缩杆二9，箱体1前端面设置有显示屏4，箱体1内部侧壁设置有蓄电池10，蓄电池10下方设置有控制器11，控制器11下方设置有备用电池12，箱体1另一侧壁设置有伸缩电机一13，伸缩电机一13下方设置有伸缩电机二14，红绿灯识别机构6前端设置有图像识别装置5，备用电池12、红绿灯识别机构6、控制器11和蓄电池10通过导线连接，显示屏4、红绿灯识别机构6、伸缩电机一13、伸缩电机二14和控制器11通过导线连接。所述图像识别装置5包括外壳15、成型孔16，外壳15内设置有成型孔16，成型孔16内设置有摄像头17，外壳15上设置有按钮18，按钮18一侧设置有连接孔19，外壳15一侧设置有凹槽20，凹槽20内设置有充电电池21，凹槽20外侧设置有连接螺纹23，凹槽20外侧设置有壳盖22，外壳15内设置有图像采集单元24，图像采集单元24一侧设置有图像预处理单元25，图像预处理单元25一侧设置有分析模块26，分析模块26内设置有局部特征分析单元27，局部特征分析单元27一侧设置有转化单元28，分析模块26一侧设置有整合单元29，整合单元29一侧设置有无线单元31，整合单元29一侧设置有储存器30，储存器30一侧设置有处理器32，无线单元31、图像采集单元24、储存器30、图像预处理单元25、分析模块26、整合单元29均与处理器32电连接，处理器32采用PLC处理器。

本发明中，所述红绿灯识别机构6采用的是现有设备，它能够与红绿灯设备配套，并通过内部系统识别当前红绿灯的信号。在图像识别装置5中，所述图像采集单元24是用于采集图像信号，它也是采用现有成熟部件；图像预处理单元25是对图像信号进行预先处理，它根据内部预置的程序即可完成操作，而分析模块26和整合单元29均是现目前图像采集、处理领域中常用的设备，本领域的技术人员根据本发明所需要实现的功能，可以灵活选择一款最适合的设备，作为配套即可，图像识别装置5的作用就是对图像进行采集、识别和分析，然后将分析结果反馈给用户，因此其内部采用现有的模块进行组装安装，这是本领域技术人员能够实现的。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：所述太阳能电池板一2、太阳能电池板二7通过螺栓固定在箱体1上，这样设置可以自动发电，节约资源。同时转化单元28镶嵌在分析模块26内，局部特征分析单元27镶嵌在分析模块26内，整合单元29镶嵌在外壳15内，这样设置可以对图像进行分步转化和分析处理，进而提高了识别准确度和速度。

本发明的具体工作原理为：太阳能电池板一2、太阳能电池板二7进行发电储存在蓄电池10里，为所需设备提供电力，备用电池12可以在阴雨天为所需设备提供电力，红绿灯识别机构6内的图像识别装置5对红绿灯进行拍摄，通过图像识别装置5把红绿灯变换情况传送给控制器11，当红绿灯变红时，控制器11控制伸缩电机一13、伸缩电机二14工作，随之电动伸缩杆一8、电动伸缩杆二9开始伸长，防止行人越过斑马线，控制器11控制显示屏4，显示屏4上显示红灯结束时间，当红绿灯变绿时，电动伸缩杆一8、电动伸缩杆二9进行收缩，行人可以通过斑马线。

本发明中，所述图像识别装置5工作时，是通过按下按钮18进行启动装置，摄像头17进行拍摄图像，图像采集单元24将摄像头17拍摄的图像进行采集，图像预处理单元25对采集的图像进行预处理，分析模块26对图像进行处理分析，局部特征分析单元27对图像进行采用边缘适应检测的方法转换成二进位，转化单元28将图像局部特征进行简化分隔成结构单元子块，将其转化对应一种数字表达式，通过局部特征分析单元27和转化单元28进行转化识别，整合单元29将分析识别后的数据进行整合，储存器30进行将数据储存，通过无线单元31进行无线连接发送数据，也可通过直接通过连接孔19电连接使用。

参见图7，本发明中，控制器11包括芯片IC，所述芯片IC的第一引脚连接电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R10的一端、信号输入端V1、二极管D5的负极、电阻R6的一端、电阻R3的一端和三极管D1的集电极，三极管D1的基极连接电阻R1的一端，三极管D1的发射极连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极分别连接二极管D3的负极、电阻R5的一端、电容C2的一端、三极管D6的发射极、电容C3的一端、二极管D7的正极、电容C4的一端和电容C5的一端；所述二极管D3的正极分别连接电阻R3的另一端和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电阻R5的另一端和三极管D4的基极，三极管D4的集电极连接电阻R6的另一端，三极管D4的发射极分别连接三极管D6的基极和电容C2的另一端，所述三极管D6的集电极分别连接二极管D5的正极、电阻R8的一端和电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接电阻R1的另一端，电阻R8的另一端连接芯片IC的第八引脚；所述电容C3的另一端分别连接电阻R9的一端和芯片IC的第六引脚，电阻R9的另一端连接芯片IC的第七引脚，所述二极管D7的负极连接芯片IC的第五引脚，所述电容C4的另一端连接芯片IC的第四引脚，所述电容C5的另一端连接芯片IC的第三引脚，所述电阻R10的另一端分别连接芯片IC的第二引脚和信号输出端V2。

本发明的防护装置具有较高的识别精度，响应速度快，而且可靠性好，能够在不同环境状况下稳定工作，同时能耗也较低。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：包括箱体（1），所述箱体（1）底端面设置有底座（3），所述箱体（1）顶端面设置有太阳能电池板二（7），所述太阳能电池板二（7）一侧设置有红绿灯识别机构（6），所述红绿灯识别机构（6）侧端设置有图像识别装置（5），所述箱体（1）一侧端面太阳能电池板一（2），所述箱体（1）另一侧端面设置有电动伸缩杆一（8），所述电动伸缩杆一（8）下方设置有电动伸缩杆二（9），所述箱体（1）前端面设置有显示屏（4），所述箱体（1）内部侧壁设置有蓄电池（10），所述蓄电池（10）下方设置有控制器（11），所述控制器（11）下方设置有备用电池（12），所述箱体（1）另一侧壁设置有伸缩电机一（13），所述伸缩电机一（13）下方设置有伸缩电机二（14），所述红绿灯识别机构（6）前端设置有图像识别装置（5），所述备用电池（12）、所述红绿灯识别机构（6）、所述控制器（11）和所述蓄电池（10）通过导线连接，所述显示屏（4）、所述红绿灯识别机构（6）、所述伸缩电机一（13）、所述伸缩电机二（14）和所述控制器（11）通过导线连接；所述图像识别装置（5）包括外壳（15）、成型孔（16），所述外壳（15）内设置有所述成型孔（16），所述成型孔（16）内设置有摄像头（17），所述外壳（15）上设置有按钮（18），所述按钮（18）一侧设置有连接孔（19），所述外壳（15）一侧设置有凹槽（20），所述凹槽（20）内设置有充电电池（21），所述凹槽（20）外侧设置有连接螺纹（23），所述凹槽（20）外侧设置有壳盖（22），所述外壳（15）内设置有图像采集单元（24），所述图像采集单元（24）一侧设置有图像预处理单元（25），所述图像预处理单元（25）一侧设置有分析模块（26），所述分析模块（26）内设置有局部特征分析单元（27），所述局部特征分析单元（27）一侧设置有转化单元（28），所述分析模块（26）一侧设置有整合单元（29），所述整合单元（29）一侧设置有无线单元（31），所述整合单元（29）一侧设置有储存器（30），所述储存器（30）一侧设置有处理器（32），所述无线单元（31）、所述图像采集单元（24）、所述储存器（30）、所述图像预处理单元（25）、所述分析模块（26）、所述整合单元（29）均与所述处理器（32）电连接；所述控制器（11）包括型号为KY02/12S的芯片IC，所述芯片IC的第一引脚连接电容C6的一端，电容C6的另一端分别连接电阻R10的一端、信号输入端V1、二极管D5的负极、电阻R6的一端、电阻R3的一端和三极管D1的集电极，三极管D1的基极连接电阻R1的一端，三极管D1的发射极连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极分别连接二极管D3的负极、电阻R5的一端、电容C2的一端、三极管D6的发射极、电容C3的一端、二极管D7的正极、电容C4的一端和电容C5的一端；所述二极管D3的正极分别连接电阻R3的另一端和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电阻R5的另一端和三极管D4的基极，三极管D4的集电极连接电阻R6的另一端，三极管D4的发射极分别连接三极管D6的基极和电容C2的另一端，所述三极管D6的集电极分别连接二极管D5的正极、电阻R8的一端和电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接电阻R1的另一端，电阻R8的另一端连接芯片IC的第八引脚；所述电容C3的另一端分别连接电阻R9的一端和芯片IC的第六引脚，电阻R9的另一端连接芯片IC的第七引脚，所述二极管D7的负极连接芯片IC的第五引脚，所述电容C4的另一端连接芯片IC的第四引脚，所述电容C5的另一端连接芯片IC的第三引脚，所述电阻R10的另一端分别连接芯片IC的第二引脚和信号输出端V2。

2.根据权利要求1所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述箱体（1）通过螺栓固定在所述底座（3）上，所述显示屏（4）镶嵌在所述箱体（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述太阳能电池板一（2）、所述太阳能电池板二（7）通过螺栓固定在所述箱体（1）上。

4.根据权利要求3所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述红绿灯识别机构（6）通过螺栓固定在所述箱体（1）上，所述图像识别装置（5）镶嵌在所述红绿灯识别机构（6）上。

5.根据权利要求4所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述图像识别装置（5）通过螺钉固定在所述红绿灯识别机构（6）上。

6.根据权利要求5所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述蓄电池（10）通过螺栓固定在所述箱体（1）上，所述控制器（11）通过螺栓固定在所述箱体（1）上，所述备用电池（12）通过螺栓固定在所述箱体（1）上。

7.根据权利要求6所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述伸缩电机一（13）通过螺栓固定在所述箱体（1）上，所述伸缩电机二（14）通过螺栓固定在所述箱体（1）上，所述伸缩电机一（13）和所述电动伸缩杆一（8）通过轴套连接，所述伸缩电机二（14）和所述电动伸缩杆二（9）通过轴套连接，所述电动伸缩杆一（8）利用所述伸缩电机一（13）的旋转运动转化为直线运动实现伸缩，所述电动伸缩杆二（9）利用所述伸缩电机二（14）的旋转运动转化为直线运动实现伸缩。

8.根据权利要求7所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述成型孔（16）成型于所述外壳（15）上，所述摄像头（17）镶嵌在所述成型孔（16）内；所述按钮（18）镶嵌在所述外壳（15）上，所述连接孔（19）成型于所述外壳（15）上。

9.根据权利要求8所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述充电电池（21）镶嵌在所述凹槽（20）内，所述壳盖（22）通过所述连接螺纹（23）连接在所述凹槽（20）上；所述图像采集单元（24）镶嵌在所述外壳（15）内，所述图像预处理单元（25）镶嵌在所述外壳（15）内，所述处理器（32）镶嵌在所述处理器（32）内。

10.根据权利要求9所述的一种智能交通用行人防护装置，其特征在于：所述转化单元（28）镶嵌在所述分析模块（26）内，所述局部特征分析单元（27）镶嵌在所述分析模块（26）内，所述整合单元（29）镶嵌在所述外壳（15）内；所述储存器（30）镶嵌在所述外壳（15）内，所述无线单元（31）镶嵌在所述外壳（15）内。

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