CN112801921B - 3d图像处理优化方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及3D图像处理优化方法、装置、存储介质和电子设备，包括以下步骤：S1：通过排图算法对3D图像进行模拟排图；S2：获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2；S3：获取目标像素值t0；S4：根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y；S5：根据目标像素值t0和像素值还原度y，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。本发明利用像素还原度将视觉串扰的影响程度进行具像量化地数据分级处理，合理有效地挽回被误关闭的有效子像素及部分子像素的亮度，增强3D立体显示成像画质，有效提升清晰度和亮度。

Description

3D图像处理优化方法、装置、存储介质和电子设备

技术领域

本发明涉及裸眼3D技术领域，更具体地说，涉及一种3D图像处理优化方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

裸眼3D技术的核心难点是合理地降低或消除左右眼视图的串扰，目前结合人眼跟踪技术可以让人眼始终保持的正确的视区范围内，串扰情况有了较大改善，3D成像质量也有一定提升，然而在正确的视区内依然存在串扰区域。裸眼3D内容采用左右源图交错排列，3D内容在播放时，光栅会形成一条左右视图分割线，将左右源图进行割裂分离，左右眼在正确视区内看到对应的左右视图后，便在大脑中形成3D立体图像。

理论上，左源图与左视图、右源图与右视图保持一致就不会产生串扰现象。在现有的科技发展下，显示屏由无数RGB发光子像素组成，而每一个发光面积只能选择左右源图中其中一个色彩指令进行显示。技术实现的实际操作中，左右源图接轨的所有单个RGB发光子像素都会被光栅产生的视图分割线强行分割，造成的左视图可能会携带部分右源图信息，右视图也可能携带部分左源图信息，最终导致3D立体图像产生串扰。其中，所有源图中被左右视图分割线分割的单个RGB发光子像素显示区域的集合称为串扰区域。

在现有的公开方案中，几乎都是利用单个子像素被分割面积大小、比值为核心依据，从而对该子像素进行赋值优化；又或者以该依据，进行进一步干预其显示亮度来进行优化，从而达到3D串扰优化的目的。然而，这些方案仅仅只考虑了串扰区域中左右视区各自面积大小对其显示的串扰影响，但对其像素值差异并未进行任何优化。这类方案虽然改善了3D串扰，但并不完善，可能会导致许多原本的有效的子像素被错误地赋值，导致部分子像素亮度降低或不被显示，会导致3D立体显示的画质较差，亮度降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种3D图像处理优化方法、装置、存储介质和电子设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种3D图像处理优化方法，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对3D图像进行模拟排图；

S2：获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2；

S3：获取目标像素值t0；

S4：根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y；

S5：根据所述目标像素值t0和所述像素值还原度y，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

在本发明所述的3D图像处理优化方法中，所述步骤S4具体包括：

S41：将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2作差，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值；

S42：对所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值取绝对值；

S43：根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值，计算所述像素值还原度y。

在本发明所述的3D图像处理优化方法中，所述步骤S43具体包括：

S431：将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值作商，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值；

S432：根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值，获得所述像素值还原度y。

在本发明所述的3D图像处理优化方法中，所述步骤S5具体包括：

将所述像素值还原度y和所述目标像素值t0相乘，获得所述像素值还原度y和所述目标像素值t0的积；

将所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：所述像素值还原度y和所述目标像素值t0的积。

在本发明所述的3D图像处理优化方法中，所述预设阈值为255。

本发明还提供一种3D图像处理优化装置，包括：

模拟排图单元，用于通过排图算法对3D图像进行模拟排图；

第一获取单元，用于获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2；

第二获取单元，用于获取目标像素值t0；

计算单元，用于根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y；

像素值确定单元，用于根据所述目标像素值t0和所述像素值还原度y，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

在本发明所述的3D图像处理优化装置中，所述计算单元具体包括：

第一子计算单元，用于将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2作差，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值；

绝对值取值单元，用于对所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值取绝对值；

第二子计算单元，用于根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值，计算所述像素值还原度y。

在本发明所述的3D图像处理优化装置中，所述第二子计算单元具体用于：

将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值作商，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值；

根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值，获得所述像素值还原度y。

本发明还提供一种存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的3D图像处理优化方法。

本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序，执行如上所述的3D图像处理优化方法，以处理三维图像；

显示面板，用于显示所述处理器处理后的三维图像；

分光装置，设置在所述显示面板上，用于对所述显示面板显示的3D图像进行分光处理。

实施本发明的3D图像处理优化方法、装置、存储介质和电子设备，具有以下有益效果：3D图像处理优化方法、装置、存储介质和电子设备，包括以下步骤：S1：通过排图算法对3D图像进行模拟排图；S2：获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2；S3：获取目标像素值t0；S4：根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y；S5：根据目标像素值t0和像素值还原度y，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。本发明利用像素还原度将视觉串扰的影响程度进行具像量化地数据分级处理，合理有效地挽回被误关闭的有效子像素及部分子像素的亮度，增强3D立体显示成像画质，有效提升清晰度和亮度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是裸眼3D排图显示的示意图；

图2是裸眼3D串扰区域的示意图；

图3是裸眼3D混合子像素的示意图；

图4是本发明实施例提供的3D图像处理优化方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的3D图像处理优化装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

为清楚说明本发明的技术方案，下面结合图1、图2、图3说明裸眼3D技术中的一些相关概念。

如图1所示，裸眼3D内容采用左右源图交错排列的方式在显示屏上排图显示，3D内容在播放时，光栅会形成一条视区分割线（即左右视图分割线）将左右源图进行割裂分离，左右眼在正确视区内看到对应的左右视图后，便在大脑中形成3D立体图像。

然而，如图2所示，现有的裸眼3D技术方案在设置光栅时，由于贴合精度以及避免摩尔纹的问题，通常采用倾斜设置。采用倾斜设计时，左右源图接轨处的所有单个RGB发光子像素（红色、绿色、蓝色发光子像素）都会被光栅产生的视图分割线强行分割，造成的左视图可能会携带部分右源图信息，右视图也可能携带部分左源图信息，从而导致本应分别进入用户左右眼的图像均带有另一个眼睛所应接收的图像，最终导致3D立体图像产生串扰，用户会产生眩晕感，使用体验差。其中，所有源图中被视区分割线分割的单个RGB发光子像素显示区域的集合称为串扰区域，也称为混合区域。串扰区域内的子像素称为混合子像素。

进一步的，如图3所示，混合子像素被视区分割线分割后，其位于左视图的面积用P1表示，其位于右视图的面积用P2表示。

下面结合实施例详细说明本发明公开的3D图像处理优化方法。

如图4所示，该3D图像处理优化方法包括以下步骤：

S1：通过排图算法对3D图像进行模拟排图。

具体地，可通过现有排图算法对三维图像进行模拟排图。即，首先根据二维显示屏的规格，光栅的规格，光栅与二维显示屏放置距离的远近，需要匹配的用户观看距离，计算出每个光栅周期内二维显示屏上对应匹配的排图周期；然后，根据视点的多少，确认每个排图周期内的各子像素对应为左源图（左眼图像）还是右源图（右眼图像）；最后根据左源图和右源图，对各个子像素的像素值进行模拟赋值，即完成三维图像的模拟排图。

S2：获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2。

具体的，原始像素值t1为进行排图显示时，混合子像素在左视图中的像素值。原始像素值t2为进行排图显示时，混合子像素在右视图中的像素值。其中，原始像素值t1和原始像素值t2可以基于左视图的分辨率、右视图的分辨率以及显示屏的分辨率计算得到。例如，设左视图的分辨率为：2160*1080（宽*高），右视图的分辨率为：2160*1080（宽*高），显示屏的分辨率为：1920*1080，显示时的坐标为x`和y`。

首先需要换算当前坐标为0~1的取值，则可以得到：

x₀`= x`/1920；

y₀`= y`/1080；

进而可以计算得到：

t1 = getrgb(x₀`*2160，y<sub>0</sub>`*1080)；

t2 = getrgb(x₀`*2160，y<sub>0</sub>`*1080)。其中，getrgb为获取像素值。

S3：获取目标像素值t0。

具体的，目标像素值t0为进行排图显示时混合子像素的像素值。

可选的，目标像素值t0的范围1~255。

进一步地，目标像素值t0为基于现有方法中混合子像素的取值或者计算得到的赋值。

其中，该目标像素值t0的获取方法包括但不限于直接赋值，或者通过混合子像素位于左视图的面积和位于右视图的面积、以及混合子像素位于左视图的面积占整个子像素的面积比例、混合子像素位于左视图的原始像素值和混合子像素位于右视图的原始像素值计算得到。例如：目标像素值t0用公式可表示为：

t0=t1*a+t2*（1-a）。

其中，P1为混合子像素位于左视图的面积，P2为混合子像素位于右视图的面积，a为混合子像素位于左视图的面积占整个子像素的面积比例，t1为混合子像素位于左视图的原始像素值，t2为混合子像素位于右视图的原始像素值。

或者，当采用直接赋值的方法时，目标像素值t0可以为1~255中的任意一个值。

S4：根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y。

一些实施例中，步骤S4具体包括：

S41：将混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2作差，获得混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值。

S42：对混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值取绝对值。

S43：根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值，计算像素值还原度y。

一些实施例中，步骤S43具体包括：

S431：将混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值作商，获得混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值。

S432：根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值，获得像素值还原度y。

可选的，预设阈值为255。

用公式具体可以表示为：

y=1-abs（t1-t2）/255。其中，abs为取绝对值。

S5：根据目标像素值t0和像素值还原度y，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

一些实施例中，步骤S5具体包括：将像素值还原度y和目标像素值t0相乘，获得像素值还原度y和目标像素值t0的积；将混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：像素值还原度y和目标像素值t0的积。

其中，用公式具体可以表示为：

t=t0*y。

可以理解地，当混合子像素被左右视图被分割成两部分后，左右视图的像素值的差异会给人造成一种视觉感觉上的串扰，严重则会导致画面有突兀感，其差值越大，造成的视觉串扰感受越高；差值越小，造成的视觉串扰感受越低。基于该原理，3D显示应尽量避免出现串扰感受较高的子像素，更多地保留有效子像素。因此，本发明通过增加对分割子像素左右源图的像素值进行判断处理，并引入像素还原度y（像素还原权重系数），将视觉串扰感受的影响程度进行数据分级处理，合理有效地挽回了一些被误关闭的有效子像素以及部分子像素亮度，从而增加3D立体显示成像画质，提升亮度和清晰度，从而提升用户体验。

具体的，在确定混合子像素排图显示的目标像素值t0后，基于所得到的像素值还原度y对目标像素值t0进行还原增强，最终确定混合子像素排图显示时所需要赋予的最终像素值t，并输出相应的色彩指令至2D显示屏上对应的RGB发光子像素，最终完成排图显示，有效降低串扰影响程度，增强3D显示画质。

本发明实施例的3D图像处理优化方法，可在不替换光学器件的情况下，仅通过算法即可优化三维图像的显示效果，且不影响其可视角度和最佳可视距离及范围，并且还能够通过对混合子像素值的像素值进行像素还原，有效抑制3D串扰，进一步提升3D立体的显示效果，用户体验更高。

基于以上实施例所提供的3D图像处理优化方法，本发明提供一种用以实现上述方法的处理装置。如图5所示，本发明实施例提供的3D图像处理优化装置包括：

模拟排图单元100，用于通过排图算法对3D图像进行模拟排图。

第一获取单元200，用于获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2。

第二获取单元300，用于获取目标像素值t0。

计算单元400，用于根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y。

一些实施例中，计算单元400具体包括：

第一子计算单元，用于将混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2作差，获得混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值。

绝对值取值单元，用于对混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值取绝对值。

第二子计算单元，用于根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值，计算像素值还原度y。

一些实施例中，第二子计算单元具体用于：将混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值作商，获得混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值；根据混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值，获得像素值还原度y。

用公式具体可以表示为：y=1-abs（t1-t2）/255。其中，abs为取绝对值。

像素值确定单元500，用于根据目标像素值t0和像素值还原度y，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

一些实施例中，像素值确定单元500，用于将像素值还原度y和目标像素值t0相乘，获得像素值还原度y和目标像素值t0的积；将混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：像素值还原度y和目标像素值t0的积。

其中，用公式具体可以表示为：

t=t0*y。

本发明还提供一种存储介质，其存储有程序，程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例提供的3D图像处理优化方法。其中存储介质包括但不限于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序。

处理器，用于加载程序，执行如权利要求1-5任一项的3D图像处理优化方法，以处理三维图像。

显示面板，用于显示处理器处理后的三维图像。

分光装置，设置在显示面板上，用于对显示面板显示的3D图像进行分光处理。

作为选择，电子设备包括但不限于智能手机、电脑、智能电视、车载终端、广告机、游戏机等，即具有播放图像或视频功能的终端即可。3D图像包括3D图片、3D视频、3D游戏等。分光装置可以选用柱镜光栅光学膜、屏障视差光栅光学膜等，分光装置可以与显示面板集成式设置，也可以与显示面板分立式设置。柱镜光栅光学膜、屏障视差光栅光学膜的结构可以参考现有技术，这里不再赘述。

综上，本发明实施例提供的3D图像处理优化方法、装置，通过对串扰区域各混合子像素位于左右视图的原始像素值进行判断处理，获得像素值还原度，并利用该像素值还原度对串扰各混合子像素朱古力显示时的像素值进行像素值干预。具体的，当左右视图的原始像素值相差最大时，即差值为255，此时串扰程度最大，像素值还原度就为最低，即y=0；反之，当左右视图的原始像素值相差越小时，像素值还原度应为最高，即y=1，从而达到将视觉串扰感觉的影响程度的分级处理，有效避免有效子像素被误关闭，提升亮度，有效改善3D立体显示的清晰度，提升用户体验。另外，本发明无需替换光学器件（分光装置），成本更低，且不影响其可视角和最近视距及范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都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互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种3D图像处理优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对3D图像进行模拟排图；

S2：获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2；

S3：获取目标像素值t0；

S4：根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y；所述步骤S4具体包括：S41：将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2作差，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值；S42：对所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值取绝对值；S43：根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值，计算所述像素值还原度y；所述步骤S43具体包括：S431：将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值作商，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值；S432：根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值，获得所述像素值还原度y；

所述像素值还原度y＝1-abs(t1-t2)/255；其中，abs为取绝对值；

S5：根据所述目标像素值t0和所述像素值还原度y，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t；所述步骤S5具体包括：将所述像素值还原度y和所述目标像素值t0相乘，获得所述像素值还原度y和所述目标像素值t0的积；将所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：所述像素值还原度y和所述目标像素值t0的积。

2.根据权利要求1所述的3D图像处理优化方法，其特征在于，所述预设阈值为255。

3.一种3D图像处理优化装置，其特征在于，包括：

模拟排图单元，用于通过排图算法对3D图像进行模拟排图；

第一获取单元，用于获取串扰区域各混合子像素位于左视图的原始像素值t1、位于右视图的原始像素值t2；

第二获取单元，用于获取目标像素值t0；

计算单元，用于根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2，获得像素值还原度y；所述计算单元具体包括：第一子计算单元，用于将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2作差，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值；绝对值取值单元，用于对所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值取绝对值；第二子计算单元，用于根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值，计算所述像素值还原度y；所述第二子计算单元具体用于：将所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值作商，获得所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值；根据所述混合子像素位于左视图的原始像素值t1和位于右视图的原始像素值t2的差值的绝对值与预设阈值的商值，获得所述像素值还原度y；

像素值确定单元，用于根据所述目标像素值t0和所述像素值还原度y，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t；所述像素值确定单元具体用于：将所述像素值还原度y和所述目标像素值t0相乘，获得所述像素值还原度y和所述目标像素值t0的积；将所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：所述像素值还原度y和所述目标像素值t0的积。

4.一种存储介质，其存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述的3D图像处理优化方法。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序，执行如权利要求1或2所述的3D图像处理优化方法，以处理三维图像；

显示面板，用于显示所述处理器处理后的三维图像；

分光装置，设置在所述显示面板上，用于对所述显示面板显示的3D图像进行分光处理。

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