CN112399156A - 用于校正投影成像的方法及投影成像设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于校正投影成像的方法，包括：获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；参照屏幕边界的位置，对投影区域边界的位置进行校正，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置重合。通过获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置，而后参照屏幕边界的位置，对投影区域边界的位置进行校正，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置重合，实现投影区域的自动校正。本申请还涉及一种投影成像设备。

Description

用于校正投影成像的方法及投影成像设备

技术领域

本申请涉及投影技术领域，例如涉及一种用于校正投影成像的方法及投影成像设备。

背景技术

激光电视采用激光光源作为显示光源并配合前投影显示技术成像，包括主机和屏幕。激光电视安装时，若主机镜头的光轴垂直于屏幕时，主机的投影区域呈标准的矩形。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

如因桌面不平整或墙面不平整，主机的水平方向、垂直方向，与屏幕的水平方向、垂直方向之间将产生偏差，导致主机镜头的光轴不垂直于屏幕，主机的投影区域会出现左宽右窄、或上宽下窄等梯形图像，此时，用户很难将主机的投影区域调整为标准矩形。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于校正投影成像的方法及投影成像设备，以解决当主机的投影区域出现左宽右窄、或上宽下窄等梯形图像时，用户很难将主机的投影区域调整为标准矩形的技术问题。

在一些实施例中，用于校正投影成像的方法包括：

获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

参照屏幕边界的位置，对投影区域边界的位置进行校正，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置重合。

在一些实施例中，投影成像设备包括：

边界获得装置，被配置为获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

投影模块，被配置为向屏幕投射光线形成投影区域；

控制器，与边界获得装置连接，被配置为参照屏幕边界的位置，控制投影模块，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置重合。

本公开实施例提供的用于校正投影成像的方法及投影成像设备可以实现以下技术效果：

通过获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置，而后参照屏幕边界的位置，对投影区域边界的位置进行校正，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置重合，实现投影区域的自动校正。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的用于校正投影成像的方法的流程图；

图2是梯形投影区域与矩形屏幕的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的投影成像设备的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的投影成像设备的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的投影成像设备的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的投影成像设备的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的投影成像设备的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的用于校正投影成像的方法的流程图。

附图标记：

1：矩形屏幕；11：屏幕边界；2：投影区域；21：投影区域边界；22：投影分区；30：屏幕；31：边界获得装置；311：发光装置；312：摄像机；313：边界获得装置控制器；32：控制器；33：投影模块；331：DLP模块；332：DMD模块；333：镜头。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例提供了一种用于校正投影成像的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S1：获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

步骤S2：参照屏幕边界的位置，对投影区域边界的位置进行校正，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置重合。

通过获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置，而后参照屏幕边界的位置，对投影区域边界的位置进行校正，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置一致，实现投影区域的自动校正。

在一些实施例中，获得屏幕边界的位置，包括：接收屏幕边界的反射光，并根据反射光的位置确定屏幕边界的位置。

可在屏幕边界上布设反射条，入射光投射至该反射条后将发生发射，可用对应的摄像机获得反射光，根据反射光的位置确定屏幕边界的位置。通过引入摄像机确定屏幕边界的位置，可代替人工校正投影成像过程中的人眼，为实现投影区域的自动校正提供基础。可选的，反射光为红外反射光。通过红外光发射模块发射红外光，投射至发射条后产生反射，由红外摄像机获得红外反射光，根据红外反射光的位置可以确定屏幕边界的位置。由于人眼看不到红外光和红外反射光，使得获得屏幕边界位置的过程不会对使用人员造成干扰。

在一些实施例中，获得屏幕边界的位置，包括：识别屏幕边界的有色线条标识，并根据有色线条标识的位置确定屏幕边界的位置。

通过有色线条标识来识别屏幕边界，可普遍适用于多数摄像机，便于推广适用本公开实施例提供的用于校正投影成像的方法。

在一些实施例中，获得投影区域边界的位置，包括：识别投影区域边界的有色线条标识，并根据有色线条标识的位置确定投影区域边界的位置。

可通过软件设置，使得投影区域边界附带有色线条标识。通过有色线条标识来识别投影区域边界，可普遍适用于多数摄像机，便于推广适用本公开实施例的用于校正投影成像的方法。

在一些实施例中，获得投影区域边界的位置，包括：对投影区域进行边缘测检，并根据边缘检测的检测结果获得投影区域边界的位置。

通过边缘检测技术获得投影区域边界的位置，相对于使用摄像机识别有色线条标识而言，减少了对投影区域边界进行有色线条标识的过程以及采用摄像机识别有色线条的过程，使得获得投影区域边界的过程更加便捷。

在一些实施例中，参照屏幕边界的位置，对投影区域边界的位置进行校正，包括：对投影区域进行分区，每个投影分区包含部分投影区域边界；参照屏幕边界的位置，对各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界进行校正，使得所述各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界的位置与对应的屏幕边界位置重合。

如图2所示，在矩形屏幕1中，屏幕边界11为矩形；投影区域2的投影区域边界21呈现出梯形形状；为了对该梯形形状的投影区域2进行校正，可将该投影区域2进行分区，例如将投影区域2分为六个分区，每个投影分区22包含部分投影区域边界21；分别对各个投影分区22所包含的部分投影区域边界21进行校正，使得各个投影分区22所包含的部分投影区域边界21的位置与对应的屏幕边界的位置重合。通过对各个投影分区22的调整，使得投影区域边界21逐渐与屏幕边界11重合。

在一些实施例中，参照屏幕边界的位置，对各个投影分区所包含的部分投影区域边界进行校正，包括：参照屏幕边界的位置，获得各个投影分区所包含的部分投影区域边界的水平调整参数、垂直调整参数；根据水平调整参数、垂直调整参数，对各个投影分区所包含的部分投影区域边界进行校正。

通过对各个投影分区22的水平边界、垂直边界进行调整，使得投影区域边界21逐渐与屏幕边界11重合。

如图3所示，本公开实施例提供了一种投影成像设备，包括：

边界获得装置31，被配置为获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

投影模块33，被配置为向屏幕投射光线形成投影区域；

控制器32，与边界获得装置31连接，被配置为参照屏幕边界的位置，控制投影模块33，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置重合。

通过边界获得装置31获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置，而后将屏幕边界的位置和投影区域边界的位置发至控制器32，由控制器32参照屏幕边界的位置，控制投影模块33，对投影区域边界的位置进行校正，使得投影区域边界的位置与屏幕边界的位置一致，实现投影区域的自动校正。

在一些实施例中，控制器32为激光电视主机的主芯片。控制器32和投影模块33位于激光电视主机中。

在一些实施例中，如图4所示，投影成像设备还包括屏幕30，屏幕30具有屏幕边界，屏幕边界上设有反射条；边界获得装置31包括分别与控制器32连接的发光装置311和摄像机312，发光装置311被设置为向反射条发射入射光，摄像机312被配置为接收反射条的反射光，并根据反射光的位置确定屏幕边界的位置。

通过引入摄像机确定屏幕边界的位置，可代替人工校正投影成像过程中的人眼，为实现投影区域的自动校正提供基础。可选的，反射光为红外反射光。通过红外光发射模块发射红外光，投射至发射条后产生反射，由红外摄像机获得红外反射光，根据红外反射光的位置可以确定屏幕边界的位置。由于人眼看不到红外光和红外反射光，使得获得屏幕边界位置的过程不会对使用人员造成干扰。

在一些实施例中，如图5所示，投影成像设备还包括屏幕30，屏幕30具有屏幕边界，屏幕边界上具有有色线条标识；边界获得装置31包括与控制器32连接的摄像机312，被配置为识别有色线条标识，并根据有色线条标识的位置确定屏幕边界的位置。

通过有色线条标识来识别屏幕边界，可普遍适用于多数摄像机，便于推广适用本公开实施例提供的用于校正投影成像的方法。

在一些实施例中，投影模块33被配置为对投影区域边界设置有色线条标识；如图5所示，边界获得装置31包括与控制器32连接的摄像机312，被配置为识别有色线条标识，并根据有色线条标识的位置确定投影区域边界的位置。

可通过软件设置，使得投影区域边界附带有色线条标识。通过有色线条标识来识别投影区域边界，可普遍适用于多数摄像机，便于推广适用本公开实施例的用于校正投影成像的方法。

在一些实施例中，如图5所示，边界获得装置31包括与控制器32连接的摄像机312，被配置为对投影区域进行边缘测检，并根据边缘检测的检测结果获得投影区域边界的位置。

通过边缘检测技术获得投影区域边界的位置，相对于使用摄像机识别有色线条标识而言，减少了对投影区域边界进行有色线条标识的过程以及采用摄像机识别有色线条的过程，使得获得投影区域边界的过程更加便捷。

在一些实施例中，控制器包括：

分区模块，被配置为对投影区域进行分区，每个投影分区包含部分投影区域边界；

投影分区校正模块，被配置为参照屏幕边界的位置，控制投影模块，对各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界进行校正，使得所述各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界的位置与对应的屏幕边界位置重合。

如图2所示，在矩形屏幕1中，屏幕边界11为矩形；投影区域2的投影区域边界21呈现出梯形形状；为了对该梯形形状的投影区域2进行校正，可将该投影区域2进行分区，例如将投影区域2分为六个分区，每个投影分区22包含部分投影区域边界21；分别对各个投影分区22所包含的部分投影区域边界21进行校正，使得各个投影分区22所包含的部分投影区域边界21的位置与对应的屏幕边界的位置重合。通过对各个投影分区22的调整，使得投影区域边界21逐渐与屏幕边界11重合。

在一些实施例中，投影分区校正模块包括：

调整参数获得模块，被配置为参照屏幕边界的位置，获得各个投影分区所包含的部分投影区域边界的水平调整参数、垂直调整参数；

水平和垂直校正模块，被配置为根据水平调整参数、垂直调整参数，控制投影模块，对各个投影分区所包含的部分投影区域边界进行校正。

通过对各个投影分区22的水平边界、垂直边界进行调整，使得投影区域边界21逐渐与屏幕边界11重合。

在一些实施例中，如图6所示，投影模块33包括：

与控制器32连接的数字光处理(Digital Light Processing，DLP)模块331；

与DLP模块331连接的数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)模块332，被设置为接收DLP模块331的驱动信号实现成像；

与DMD模块332连接的镜头333，被设置为接收DMD模块332发出的投影光线，并投射至屏幕30。

在DLP投影仪中，图像是由DMD产生的。DMD是在半导体芯片上布置一个由微镜片(精密、微型的反射镜)所组成的矩阵，每一个微镜片控制投影画面中的一个像素。微镜片的数量与投影画面的分辨率相符，这些微镜片在DLP模块331产生的数字驱动信号的控制下能够迅速改变角度，一旦接收到相应信号，微镜片就会倾斜10°，从而使入射光的反射方向改变。处于投影状态的微镜片被示为“开”，并随数字信号而倾斜+10°；如果微镜片处于非投影状态，则被示为“关”，并倾斜-10°。与此同时，“开”状态下被反射出去的入射光通过镜头333将影像投影到屏幕上；而“关”状态下反射在微镜片上的入射光被光吸收器吸收。因此，通过调整DLP模块331中的参数，可以调整DMD模块332的投影区域。在此基础上，水平和垂直校正模块包括校正参数写入模块，被配置为向DLP模块331写入水平调整参数、垂直调整参数，由DLP模块331根据水平调整参数、垂直调整参数控制DMD模块332的投影区域，从而间接控制DMD模块332的投影区域，从而对各个投影分区所包含的部分投影区域边界进行校正，使得各个投影分区所包含的部分投影区域边界的位置与对应的屏幕边界位置重合。

在一些实施例中，边界获得装置31还可以通过外接接口例如USB接口与控制器32连接。

在一些实施例中，如图7所示，边界获得装置31包括边界获得装置控制器313以及分别与边界获得装置控制器313连接的发光装置311和摄像机312，边界获得装置控制器313通过外接接口314例如USB接口与控制器32连接。

在一些实施例中，如图8所示，在进行投影成像校正时，可以包括如下步骤：

步骤S80：开启摄像头与发光装置；由摄像头确定屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

步骤S81：控制器接收屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

步骤S82：控制器判断第i个投影分区的水平投影区域边界是否与对应的屏幕边界重合；若是，则执行步骤S86；若否，则执行步骤S83；

步骤S83：控制器参照屏幕边界的位置，获得第i个投影分区所包含的部分投影区域边界的水平调整参数；

步骤S84：控制器将水平调整参数写入DLP模块；

步骤S85：DLP模块根据水平调整参数控制DMD模块，校正第i个投影分区的水平投影区域边界；然后返回步骤S81，控制器接收校正后的屏幕边界的位置和投影区域边界的位置，再进入步骤S82，判断校正后的第i个投影分区的水平投影区域边界是否与对应的屏幕边界重合，如此反复，直到校正后的第i个投影分区的水平投影区域边界与对应的屏幕边界重合，进入步骤S86；

步骤S86：控制器判断第i个投影分区的垂直投影区域边界是否与对应的屏幕边界重合；若是，则执行步骤S811；若否，则执行步骤S87；

步骤S87：控制器参照屏幕边界的位置，获得第i个投影分区所包含的部分投影区域边界的垂直调整参数；

步骤S88：控制器将垂直调整参数写入DLP模块；

步骤S89：DLP模块根据水平调整参数控制DMD模块，校正第i个投影分区的垂直投影区域边界；

步骤S810：控制器接收校正后的投影区域边界的位置和屏幕边界的位置；而后再进入步骤S86，判断校正后的第i个投影分区的垂直投影区域边界是否与对应的屏幕边界重合，如此反复，直到校正后的第i个投影分区的垂直投影区域边界与对应的屏幕边界重合，进入步骤S811；

步骤S811：控制器判断i＝N是否成立，N为投影分区的总数；若成立，则进入步骤S813；若不成立，则进入步骤S812；

步骤S812：执行i++算法后，进入步骤S81；

步骤S813：结束，实现对所有投影分区的校正。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包括一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所属技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包括一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种用于校正投影成像的方法，其特征在于，包括：

获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

参照所述屏幕边界的位置，对所述投影区域边界的位置进行校正，使得所述投影区域边界的位置与所述屏幕边界的位置重合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述屏幕边界的位置，包括：

接收所述屏幕边界的反射光，并根据所述反射光的位置确定所述屏幕边界的位置；或者，

识别所述屏幕边界的有色线条标识，并根据所述有色线条标识的位置确定所述屏幕边界的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述投影区域边界的位置，包括：

识别所述投影区域边界的有色线条标识，并根据所述有色线条标识的位置确定所述投影区域边界的位置；或者，

对投影区域进行边缘测检，并根据所述边缘检测的检测结果获得所述投影区域边界的位置。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，参照所述屏幕边界的位置，对所述投影区域边界的位置进行校正，包括：

对投影区域进行分区，每个投影分区包含部分所述投影区域边界；

参照所述屏幕边界的位置，对各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界进行校正，使得所述各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界的位置与对应的屏幕边界位置重合。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，参照所述屏幕边界的位置，对各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界进行校正，包括：

参照所述屏幕边界的位置，获得各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界的水平调整参数、垂直调整参数；

根据所述水平调整参数、垂直调整参数，对各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界进行校正。

6.一种投影成像设备，其特征在于，包括：

边界获得装置，被配置为获得屏幕边界的位置和投影区域边界的位置；

投影模块，被配置为向屏幕投射光线形成所述投影区域；

控制器，与所述边界获得装置连接，被配置为参照所述屏幕边界的位置，控制所述投影模块，使得所述投影区域边界的位置与所述屏幕边界的位置重合。

7.根据权利要求6所述的投影成像设备，其特征在于，

所述投影成像设备还包括屏幕，所述屏幕具有所述屏幕边界，所述屏幕边界上设有反射条；所述边界获得装置包括分别与所述控制器连接的发光装置和摄像机，所述发光装置被设置为向所述反射条发射入射光，所述摄像机被配置为接收所述反射条的反射光，并根据所述反射光的位置确定所述屏幕边界的位置；

或者，

所述投影成像设备还包括屏幕，所述屏幕具有所述屏幕边界，所述屏幕边界上具有有色线条标识；所述边界获得装置包括与所述控制器连接的摄像机，被配置为识别所述有色线条标识，并根据所述有色线条标识的位置确定所述屏幕边界的位置。

8.根据权利要求6所述的投影成像设备，其特征在于，

所述投影模块被配置为对所述投影区域边界设置有色线条标识；所述边界获得装置包括与所述控制器连接的摄像机，被配置为识别所述有色线条标识，并根据所述有色线条标识的位置确定所述投影区域边界的位置；

或者；

所述边界获得装置包括与所述控制器连接的摄像机，被配置为对所述投影区域进行边缘测检，并根据所述边缘检测的检测结果获得所述投影区域边界的位置。

9.根据权利要求6至8任一项所述的投影成像设备，其特征在于，所述控制器包括：

分区模块，被配置为对投影区域进行分区，每个投影分区包含部分所述投影区域边界；

投影分区校正模块，被配置为参照所述屏幕边界的位置，控制所述投影模块，对各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界进行校正，使得所述各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界的位置与对应的屏幕边界位置重合。

10.根据权利要求9所述的投影成像设备，其特征在于，所述投影分区校正模块包括：

调整参数获得模块，被配置为参照所述屏幕边界的位置，获得各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界的水平调整参数、垂直调整参数；

水平和垂直校正模块，被配置为根据所述水平调整参数、垂直调整参数，控制所述投影模块，对各个投影分区所包含的部分所述投影区域边界进行校正。

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