CN113567093A - 一种用于产品画质检测的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于产品画质检测的装置及方法，其具有高亮画面检测工况，其包括成像机构、台板、偏光组件和第一驱动机构，所述成像机构具有一拍摄视角，所述偏光组件用于置于所述拍摄视角，所述偏光组件包括固定偏光片和自转偏光片，所述固定偏光片固定于所述台板的一侧壁面上，所述自转偏光片转动连接于所述台板的另一侧壁面上；所述第一驱动机构与所述自转偏光片相连，并用于：当处于高亮画面检测工况时，驱动所述自转偏光片绕自身旋转轴旋转，以调节所述固定偏光片与自转偏光片之间的透光率。本申请能够解决相关技术中存在检测效率低、设备体积大的问题。

Description

一种用于产品画质检测的装置及方法

技术领域

本申请涉及基于AOI（Automated Optical Inspection 自动光学检测）的外观检测技术领域，特别涉及一种用于产品画质检测的装置及方法。

背景技术

随着人们对屏幕显示效果的极致追求，常规显示技术已不能满足未来发展的需要，新的显示方式也在渐渐进入人们的生活，如更高技术层次的Micro LED（微发光二极管，晶粒大小介于50um一下，间距在1mm以内）和Mini LED。相比于常规LED（Lighting EmittingDiode，即发光二极管）、LCD，以及OLED，Micro LED和Mini LED具有出色的亮度、发光效率高、低能耗、反应速度高、对比度高、自发光、使用寿命长、超高解析度与色彩饱和度等优势，被称为是颠覆产业的新一代显示技术，近年备受业内关注。

面板厂商在出货前，需要对其生产出的Micro LED和Mini LED 显示器进行出货前的画质检测，检测结果直接影响出货产品等级以及质量，画质检测内容包含亮点、暗点、亮线、暗线、Mura，但本身的画面缺陷要和Particle进行区分。

在一些相关技术中提供的检测设备，存在较多弊端：

比如，检测效率低，设备体积大，最常用的方式是用多孔的滤镜轮，每一个孔安装一种透光率的滤光片，当产品亮度改变，需要旋转滤镜轮，切换一种透光率的滤光片，如产品亮度改变的比例和两个滤光片透光率的比例不一致时，还需要调节相机的参数，保证图片亮度一致，检测效率低，有些透光率的滤光片还需要定制，滤镜轮的孔越多，体积越大。

再比如，Micro LED和Mini LED产品亮度检测范围较小。

发明内容

本申请实施例提供一种用于产品画质检测的装置及方法，以解决相关技术中存在检测效率低、设备体积大的问题。

第一方面，提供了一种用于产品画质检测的装置，其具有高亮画面检测工况，其包括：

成像机构，所述成像机构具有一拍摄视角；

台板；

偏光组件，所述偏光组件用于置于所述拍摄视角，所述偏光组件包括固定偏光片和自转偏光片，所述固定偏光片固定于所述台板的一侧壁面上，所述自转偏光片转动连接于所述台板的另一侧壁面上；

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述自转偏光片相连，并用于：当处于高亮画面检测工况时，驱动所述自转偏光片绕自身旋转轴旋转，以调节所述固定偏光片与自转偏光片之间的透光率。

一些实施例中，所述装置还包括：

亮度检测器，所述亮度检测器用于检测待检产品所显示画面的当前亮度值；

控制器，所述控制器与所述亮度检测器以及所述第一驱动机构相连接，所述控制器用于根据目标亮度值、当前偏光片夹角和所述当前亮度值，获取目标偏光片夹角，并控制所述第一驱动机构驱动所述自转偏光片旋转至所述目标偏光片夹角；

其中，所述偏光片夹角为所述自转偏光片的偏光轴与固定偏光片的偏光轴之间的夹角。

一些实施例中，所述装置还具有低亮画面检测工况，所述装置还包括：

窗口片，所述窗口片组设于所述台板上；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述台板相连，并用于驱动所述台板运动，以使所述偏光组件和窗口片择一地进入所述拍摄视角；以及，

当处于低亮画面检测工况时，所述窗口片进入所述拍摄视角。

一些实施例中，所述装置还包括：

亮度检测器，所述亮度检测器用于检测待检产品所显示画面的当前亮度值；

控制器，所述控制器与所述亮度检测器以及所述成像机构相连接，所述控制器用于：当所述窗口片进入所述拍摄视角时，根据目标亮度值、当前曝光时间和所述当前亮度值，获取目标曝光时间，并控制所述成像机构按照所述目标曝光时间进行曝光。

一些实施例中，所述装置还包括用于照亮待检产品的光源，所述装置还具有颗粒检测工况，当处于颗粒检测工况时，所述窗口片进入所述拍摄视角，且所述光源照亮待检产品。

第二方面，提供了一种产品画质检测的方法，其包括如下步骤：

当处于高亮画面检测工况时，将待检产品置于成像机构的拍摄视角内，并使反映待检产品画质的光线经过偏光组件之后进入拍摄视角，其中，所述偏光组件包括固定偏光片和自转偏光片；

根据待检产品所显示画面的目标亮度值，通过第一驱动机构，驱动所述自转偏光片旋转，调节所述固定偏光片与自转偏光片之间的透光率，以调整拍摄图片灰阶值。

一些实施例中，检测待检产品所显示画面的当前亮度值；

根据目标亮度值、当前偏光片夹角和所述当前亮度值，获取目标偏光片夹角，并驱动所述自转偏光片旋转至所述目标偏光片夹角；

其中，所述偏光片夹角为所述自转偏光片的偏光轴与固定偏光片的偏光轴之间的夹角。

一些实施例中，当处于低亮画面检测工况时，通过切换窗口片和偏光组件的位置，以使反映待检产品画质的光线经过所述窗口片进入所述拍摄视角；

根据待检产品所显示画面的目标亮度值，调节所述成像机构的曝光时间，以调整拍摄图片灰阶值。

一些实施例中，检测待检产品所显示画面的当前亮度值；

根据目标亮度值、当前曝光时间和所述当前亮度值，获取目标曝光时间，并控制成像机构按照所述目标曝光时间进行曝光。

一些实施例中，当处于颗粒检测工况时，通过切换窗口片和偏光组件的位置，以使反映待检产品画质的光线经过所述窗口片进入所述拍摄视角；

开启光源，以照亮待检产品，并获取颗粒的坐标。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

在本申请实施例中，通过驱动自转偏光片绕自身旋转轴旋转，可以调节自转偏光片的偏光轴与固定偏光片的偏光轴之间的夹角在0°~90°之间变化，从而可以实现透光率0~50%的连续调节，避免检测中需要搭配多款衰减片且频繁更换的缺点，提高了检测效率，同时使得机构简单、体积小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的用于产品画质检测的装置正视图；

图2为本申请实施例提供的用于产品画质检测的装置仰视图。

图中：1、成像机构；10、相机；11、镜头；2、台板；20、旋转轴；3、偏光组件；30、固定偏光片；31、自转偏光片；4、窗口片；5、第二驱动机构；6、光源；7、待检产品；8、第一驱动机构。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供的一种用于产品画质检测的装置，其具有高亮画面检测工况，该装置包括成像机构1、台板2、偏光组件3以及第一驱动机构8，成像机构1具有一拍摄视角，用来对待检产品7进行拍摄，偏光组件3用于置于拍摄视角，偏光组件3包括固定偏光片30和自转偏光片31，固定偏光片30固定于台板2的一侧壁面上，自转偏光片31转动连接于台板2的另一侧壁面上，台板2处于固定偏光片30与自转偏光片31之间的部分镂空，以便于光能够穿过固定偏光片30与自转偏光片31；第一驱动机构8与自转偏光片31相连，并用于：当处于高亮画面检测工况时，驱动自转偏光片31绕自身旋转轴旋转，以调节固定偏光片30与自转偏光片31之间的透光率。在本实施例中，第一驱动机构8可以连接固定在台板2上，也可以连接固定在其他位置，比如地面等。

在本申请实施例中，当需要对高亮画面检测时，通过驱动自转偏光片31绕自身旋转轴旋转，可以调节自转偏光片31的偏光轴与固定偏光片30的偏光轴之间的夹角在0°~90°之间变化，从而可以实现透光率0~50%的连续调节，保证检测画面灰阶值一致，避免检测中需要搭配多款衰减片且频繁更换的缺点，提高了检测效率，同时使得机构简单、体积小。

需要说明的是，本申请中高亮画面是对应于低亮画面的，其中，高亮与低亮是根据画面的亮度值来划分的，比如设定一个亮度阈值，当画面的亮度值高于该亮度阈值，则归类于高亮画面，否则，归类于低亮画面。

参见图1所示，成像机构1包括相机10和镜头11，镜头11安装在相机10上，其中，相机10可以采用面阵相机。

在本申请中，在对待检产品7检测时，待检产品7和成像机构1分别位于台板2的两侧。

并且，本申请的装置，其布置方式有多种：

比如，可以竖直布置，比如，参见图1所示，成像机构1在台板2的上方，成像机构1的拍摄视角竖直向下，再比如，成像机构1在台板2的下方，成像机构1的拍摄视角竖直向上。

再比如，可以水平布置。

还比如，可以倾斜布置。

根据实际装机要求或者检测要求等相关需求，可以从上述布置方式中选择一种。

还需要说明的是，本申请固定偏光片30与自转偏光片31的布置方式也有多种：

比如，参见图1所示，固定偏光片30靠近成像机构1，自转偏光片31靠近待测产品7。

再比如，自转偏光片31靠近成像机构1，固定偏光片30靠近待测产品7。

为了实现自动控制，提高调节效率，以进一步地提高检测效率，在一些优选的实施方式中，装置还包括亮度检测器和控制器，亮度检测器用于检测待检产品7所显示画面的当前亮度值，控制器与亮度检测器以及第一驱动机构8相连接，控制器用于根据目标亮度值、当前偏光片夹角和当前亮度值，获取目标偏光片夹角，并控制第一驱动机构8驱动自转偏光片31旋转至目标偏光片夹角；其中，偏光片夹角为自转偏光片31的偏光轴与固定偏光片30的偏光轴之间的夹角。

本实施例的原理如下：

先将固定偏光片30的偏光轴与自转偏光片31的偏光轴之间的夹角与产品亮度进行一个标定，让产品的一个亮度对应一个夹角，当产品切换亮度时，自转偏光片31直接旋转到对应角度。

当需要调整时，根据当前亮度值与目标亮度值之间的比值，和当前偏光片夹角平方的余弦与目标偏光片夹角平方的余弦的比值相等的关系，去调节偏光片夹角。

（1）

上式中，I ₁ 为当前亮度值，已知；I ₂ 为目标亮度值，已知；θ ₁ 为当前偏光片夹角，已知；θ ₂ 为目标偏光片夹角，未知，通过上述公式（1）计算出θ ₂ ，然后对自转偏光片31进行调节。

为了扩大对Micro LED和Mini LED产品亮度的检测范围，以使本申请能够应用于亮度范围较大的产品检测，在一些优选的实施方式中，对上述实施例提供的装置进一步地改进，参见图1和图2所示，装置还具有低亮画面检测工况，装置还包括窗口片4和第二驱动机构5，窗口片4组设于台板2上，第二驱动机构5与台板2相连，并用于驱动台板2运动，以使偏光组件3和窗口片4择一地进入拍摄视角；以及，当处于低亮画面检测工况时，窗口片4进入拍摄视角。

本实施例在对低亮画面进行检测时，通过第二驱动机构5驱动台板2运动，使得窗口片4进入拍摄视角，从而实现高亮画面检测工况切换至低亮画面检测工况。

本申请第二驱动机构5驱动台板2运动的方式有多种：

比如，参见图1所示，旋转方式，台板2具有一个旋转轴20，第二驱动机构5驱动台板2绕旋转轴20旋转，实现偏光组件3和窗口片4择一地进入拍摄视角。

再比如，平移方式，第二驱动机构5驱动台板2沿直线路径往返运动，实现偏光组件3和窗口片4择一地进入拍摄视角。

为了实现自动控制，提高调节效率，以进一步地提高检测效率，在一些优选的实施方式中，装置还包括亮度检测器和控制器，亮度检测器用于检测待检产品7所显示画面的当前亮度值，控制器与亮度检测器以及成像机构1相连接，控制器用于：当窗口片4进入拍摄视角时，根据目标亮度值、当前曝光时间和当前亮度值，获取目标曝光时间，并控制成像机构1按照目标曝光时间进行曝光。

本实施例的原理如下：

低亮画面不需要调节透光率，可以直接调节相机10的曝光时间，从而保证检测画面灰阶值一致。故在低亮画面检测时，若需要调节，则根据当前亮度值与目标亮度值之间的比值，和当前曝光时间与目标曝光时间的比值相等的关系，去调节曝光时间。

（2）

上式中，I ₁ 为当前亮度值，已知；I ₂ 为目标亮度值，已知；T ₁ 为当前曝光时间，已知；T ₂ 为目标曝光时间，未知，通过上述公式（2）计算出T ₂ ，然后对相机曝光时间进行调节。

由于待检产品7的画面缺陷与其上的颗粒要进行区分，需要消除颗粒带来的误差，故本申请在一些优选的实施方式中，还对上述实施例提供的装置进一步地改进，参见图1所示，装置还包括用于照亮待检产品7的光源6，装置还具有颗粒检测工况，当处于颗粒检测工况时，窗口片4进入拍摄视角，且光源6照亮待检产品7。

上述光源6可以采用环形光源，还可以根据实际需要选用线光源等其他光源。

光源6的摆放位置也可以根据实际需要选择，比如图1中，光源6位于偏光组件3与待检产品7之间。

需要说明的是，上述颗粒，即Particle，包括但不限于落在待检产品7上的灰尘等。

结合图1和图2，本申请实施例还提供了一种产品画质检测的方法，该方法包括如下步骤：

当处于高亮画面检测工况时，无需用光源6照亮待检产品7，将固定偏光片30和自转偏光片31调节到成像机构1的镜头11正下方，且轴重合，固定成像机构1的取像参数，将待检产品7置于成像机构1的拍摄视角内，并使反映待检产品7画质的光线经过偏光组件3之后进入拍摄视角，其中，偏光组件3包括固定偏光片30和自转偏光片31；

根据待检产品7所显示画面的目标亮度值，通过第一驱动机构8，驱动自转偏光片31旋转，调节固定偏光片30与自转偏光片31之间的透光率，以调整拍摄图片灰阶值，这样可以控制固定偏光片30的偏光轴与自转偏光片31的偏光轴实现0°~90°夹角的调节，可以实现透光率0~50%的连续调节，从而保证检测画面的灰阶值一致。

进一步地，根据待检产品7所显示画面的目标亮度值，通过第一驱动机构8，驱动自转偏光片31旋转，包括如下步骤：

检测待检产品7所显示画面的当前亮度值；

根据目标亮度值、当前偏光片夹角和当前亮度值，获取目标偏光片夹角，并驱动自转偏光片31旋转至目标偏光片夹角；其中，偏光片夹角为自转偏光片31的偏光轴与固定偏光片30的偏光轴之间的夹角。

具体地，采用公式（1）可以计算出目标偏光片夹角。

为了扩大对Micro LED和Mini LED产品亮度的检测范围，以使本申请能够应用于亮度范围较大的产品检测，参见图1和图2所示，在一些优选的实施方式中，上述方法还包括如下步骤：

当处于低亮画面检测工况时，无需用光源6照亮待检产品7，通过切换窗口片4与偏光组件3的位置，以使反映待检产品7画质的光线经过窗口片4进入拍摄视角，其中，窗口片4位于镜头正下方，且轴重合；

根据待检产品7所显示画面的目标亮度值，调节成像机构1的曝光时间，以调整拍摄图片灰阶值。由于低亮画面不需要调节透光率，故可以直接调节成像机构1的曝光时间，从而保证检测画面灰阶值一致。

进一步地，根据待检产品7所显示画面的目标亮度值，调节成像机构1的曝光时间，包括如下步骤：

检测待检产品7所显示画面的当前亮度值；

根据目标亮度值、当前曝光时间和当前亮度值，获取目标曝光时间，并控制成像机构1按照目标曝光时间进行曝光。

具体地，采用公式（2）可以计算出目标曝光时间。

由于待检产品7的画面缺陷与其上的颗粒要进行区分，需要消除颗粒带来的误差，故在一些优选的实施方式中，方法还包括如下步骤：

当处于颗粒检测工况时，进行Particle过滤，通过切换窗口片4和偏光组件3的位置，以使反映待检产品7画质的光线经过窗口片4进入拍摄视角，其中，窗口片4位于镜头正下方，且轴重合；

开启光源6，以照亮待检产品7，进行Particle检测，并获取颗粒的坐标。

本实施例的原理如下：

待检产品7比如面板不点亮的时候，用环形光源打光，particle会被照亮，通过算法能够检测出particle的坐标位置，坐标位置既是相机本身的像素坐标，如（X,Y）表示缺陷在横轴第X个像素，纵轴第Y个像素上。当面板点亮的时候，环形光源关闭，进行真实缺陷检测的时候，再把particle坐标位置的缺陷减掉，剩下的缺陷便是真实缺陷。

在一些优选地实施方式中，窗口片4的厚度等于固定偏光片30和自转偏光片31的厚度和，且材料一样，目的是为了使画质检测与particle检测的光程保持一致，不需要再进行对焦调节。

当然了，如果厚度不相等，则需要将镜头整体上下移动，进行补偿。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于产品画质检测的装置，其特征在于，其具有高亮画面检测工况，其包括：

成像机构（1），所述成像机构（1）具有一拍摄视角；

台板（2）；

偏光组件（3），所述偏光组件（3）用于置于所述拍摄视角，所述偏光组件（3）包括固定偏光片（30）和自转偏光片（31），所述固定偏光片（30）固定于所述台板（2）的一侧壁面上，所述自转偏光片（31）转动连接于所述台板（2）的另一侧壁面上；

第一驱动机构（8），所述第一驱动机构（8）与所述自转偏光片（31）相连，并用于：当处于高亮画面检测工况时，驱动所述自转偏光片（31）绕自身旋转轴旋转，以调节所述固定偏光片（30）与自转偏光片（31）之间的透光率。

2.如权利要求1所述的用于产品画质检测的装置，其特征在于，所述装置还包括：

亮度检测器，所述亮度检测器用于检测待检产品（7）所显示画面的当前亮度值；

控制器，所述控制器与所述亮度检测器以及所述第一驱动机构（8）相连接，所述控制器用于根据目标亮度值、当前偏光片夹角和所述当前亮度值，获取目标偏光片夹角，并控制所述第一驱动机构（8）驱动所述自转偏光片（31）旋转至所述目标偏光片夹角；

其中，所述偏光片夹角为所述自转偏光片（31）的偏光轴与固定偏光片（30）的偏光轴之间的夹角。

3.如权利要求1所述的用于产品画质检测的装置，其特征在于，所述装置还具有低亮画面检测工况，所述装置还包括：

窗口片（4），所述窗口片（4）组设于所述台板（2）上；

第二驱动机构（5），所述第二驱动机构（5）与所述台板（2）相连，并用于驱动所述台板（2）运动，以使所述偏光组件（3）和窗口片（4）择一地进入所述拍摄视角；以及，

当处于低亮画面检测工况时，所述窗口片（4）进入所述拍摄视角。

4.如权利要求3所述的用于产品画质检测的装置，其特征在于，所述装置还包括：

亮度检测器，所述亮度检测器用于检测待检产品（7）所显示画面的当前亮度值；

控制器，所述控制器与所述亮度检测器以及所述成像机构（1）相连接，所述控制器用于：当所述窗口片（4）进入所述拍摄视角时，根据目标亮度值、当前曝光时间和所述当前亮度值，获取目标曝光时间，并控制所述成像机构（1）按照所述目标曝光时间进行曝光。

5.如权利要求3所述的用于产品画质检测的装置，其特征在于：

所述装置还包括用于照亮待检产品（7）的光源（6），所述装置还具有颗粒检测工况，当处于颗粒检测工况时，所述窗口片（4）进入所述拍摄视角，且所述光源（6）照亮待检产品（7）。

6.一种产品画质检测的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

当处于高亮画面检测工况时，将待检产品（7）置于成像机构（1）的拍摄视角内，并使反映待检产品（7）画质的光线经过偏光组件（3）之后进入拍摄视角，其中，所述偏光组件（3）包括固定偏光片（30）和自转偏光片（31）；

根据待检产品（7）所显示画面的目标亮度值，通过第一驱动机构（8），驱动所述自转偏光片（31）旋转，调节所述固定偏光片（30）与自转偏光片（31）之间的透光率，以调整拍摄图片灰阶值。

7.如权利要求6所述的产品画质检测的方法，其特征在于：

检测待检产品（7）所显示画面的当前亮度值；

根据目标亮度值、当前偏光片夹角和所述当前亮度值，获取目标偏光片夹角，并驱动所述自转偏光片（31）旋转至所述目标偏光片夹角；

其中，所述偏光片夹角为所述自转偏光片（31）的偏光轴与固定偏光片（30）的偏光轴之间的夹角。

8.如权利要求6所述的产品画质检测的方法，其特征在于：

当处于低亮画面检测工况时，通过切换窗口片（4）和偏光组件（3）的位置，以使反映待检产品（7）画质的光线经过所述窗口片（4）进入所述拍摄视角；

根据待检产品（7）所显示画面的目标亮度值，调节所述成像机构（1）的曝光时间，以调整拍摄图片灰阶值。

9.如权利要求8所述的产品画质检测的方法，其特征在于：

检测待检产品（7）所显示画面的当前亮度值；

根据目标亮度值、当前曝光时间和所述当前亮度值，获取目标曝光时间，并控制成像机构（1）按照所述目标曝光时间进行曝光。

10.如权利要求6所述的产品画质检测的方法，其特征在于：

当处于颗粒检测工况时，通过切换窗口片（4）和偏光组件（3）的位置，以使反映待检产品（7）画质的光线经过所述窗口片（4）进入所述拍摄视角；

开启光源（6），以照亮待检产品（7），并获取颗粒的坐标。

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