CN114399886A - 基于老年人摔倒的自动警报方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开基于老年人摔倒的自动警报方法，涉及图像识别技术领域。所述方法包括：实时采集目标老年人图像，并通过AI识别技术识别获得所述图像中目标老年人的头部区域；根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，确定所述目标老年人是否摔倒；若确定所述目标老年人摔倒，则向附近医院进行警报求助。本发明通过采集老年人图像，能智能地识别出所述图像中的老年人摔倒行为并进行警报求助，达到能及时的发现老人摔倒行为，便于开展及时救治，避免出现二次伤害。

Description

基于老年人摔倒的自动警报方法

技术领域

本发明属于图像识别技术领域，尤其涉及基于老年人摔倒的自动警报方法。

背景技术

老年人随着年纪增加，反应也越来越不灵敏，动作也比较迟钝，使得老年人摔倒的现象比较常见，但是老年人的骨质疏松会随着年龄的增加而越来越严重，不仅是骨质疏松，骨头还会变得越来越脆，所以一旦跌倒，就会导致各种程度的骨折，严重的骨折甚至会对老年人造成性命危险，因为跌倒骨折造成意外死亡的老人数不胜数，甚至本来比较轻微的摔倒，因为长时间得不到帮助与救治，从而造成不必要的伤亡。

因此一方面要有效地减少老年人摔倒的事件，同时还需要及时的发现老年人摔倒的情况，进行及时的救治和帮助。现在的年轻人忙于工作，太多的老人独自居住，为了及时发现老年人摔倒情况，目前老年人摔倒发现的方案主要是采用摄像头/具有双向通话的摄像头采集老年人活动图像，然后靠人工查看活动图像及/或语音通话的方式发现老年人是否发生了摔倒的情况。此类方法一方面需要投入大量人力时间查看图像，另外因为不具备摔倒自动报警能力，存在着不能及时的发现摔倒行为，从而导致更严重的情况发生。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供基于老年人摔倒的自动警报方法，用于解决现有老年人摔倒发现方案，不够智能，人工成本高，不能及时发现老年人摔倒的问题。本发明通过采集老年人图像，能智能地识别出所述图像中的老年人摔倒行为并进行警报求助，达到能及时的发现老人摔倒行为，便于开展及时救治，避免出现二次伤害。

本发明实施例提供基于老年人摔倒的自动警报方法，包括以下步骤：

实时采集目标老年人图像，并通过AI识别技术识别获得所述图像中目标老年人的头部区域；

根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，确定所述目标老年人是否摔倒；

若确定所述目标老年人摔倒，则向附近医院进行警报求助。

在一可选实施例中，所述根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，确定所述目标老年人是否摔倒，包括：

根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，计算目标老年人警报预备状态的控制值；

判断所述目标老年人警报预备状态的控制值是否为预设控制值；

若所述目标老年人警报预备状态的控制值为预设控制值，则确定所述目标老年人摔倒，否则，确定所述目标老年人未摔倒。

在一可选实施例中，所述若确定所述目标老年人摔倒，则向附近医院进行警报求助，包括：

若确定所述目标老年人摔倒，则向所述目标老年人发出是否发生摔倒情况的询问；

判断当前时刻距离所述询问发出时刻是否达到预设时长；

若当前时刻距离所述询问发出时刻到达预设时长，则确定所述目标老人需要帮助，向附近医院进行警报求助；

若当前时刻距离所述询问发出时刻未到达预设时长，则判断当前时刻是否能采集到所述目标老年人的回复信息；

若当前时刻不能采集到所述目标老年人的回复信息，则返回执行所述判断当前时刻距离所述询问发出时刻是否达到预设时长的步骤；

若当前时刻能采集到所述目标老年人的回复信息，则令a＝a+1，并将所述目标老年人的回复信息作为所述目标老人回复的第a句话；其中a的初始值为0；

计算所述目标老人回复的第a句话对应的求助判定值；

判断所述第a句话对应的求助判定值是否为预设判定值；

若所述第a句话对应的求助判定值为预设判定值，则确定所述目标老年人不需要帮助；

或所述第a句话对应的求助判定值不为预设判定值，则返回执行所述判断当前时刻距离所述询问发出时刻是否达到预设时长的步骤。

在一可选实施例中，所述根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，计算目标老年人警报预备状态的控制值，包括：

根据以下第一公式计算目标老年人警报预备状态的控制值：

其中μ表示目标老年人警报预备状态的控制值，H_i表示目标老年人的头部区域中第i个像素点与地面的距离，i＝1,,2,…,n；n表示目标老年人的头部区域中像素点的总数，h表示预设高度值，U()表示非负检验函数，括号内为非负数时函数取值为1，括号内为负数时函数取值为0。

在一可选实施例中，所述预设控制值为0。

在一可选实施例中，所述计算所述目标老人回复的第b句话对应的求助判定值，包括：

根据以下第二公式计算目标老年人回复的第a句话对应的求助判定值：

在第二公式中，F_a表示所述目标老年人回复的第a句话对应的求助判定值；[(D_a)₂]_k表示将所述预设时长内采集到的目标老年人回复的第a句话通过语音识别转换成的汉字的二进制形式中第k位上的二进制数值；[(G)₂]_k表示预设回复信息的二进制形式中第k位上的二进制数值；K_a表示将所述预设时长内采集到的目标老年人回复的第a句话通过语音识别转换成的汉字的二进制形式的位数；k＝1,2,…,K；K表示预设回复信息的二进制形式的位数；∪表示取并集；∩表示取交集。

在一可选实施例中，所述预设时长为1分钟，所述预设判定值为0。

在一可选实施例中，所述向附近医院进行警报求助，包括：

获取所述目标老年人的当前位置附近预设范围内的医院信息，作为备选医院；

根据所述当前位置到每家备选医院的通行距离以及备选医院的等级，对所述备选医院进行排序；

将所述排序结果推荐给所述目标老年人的紧急联系人。

在一可选实施例中，所述根据所述当前位置到每家备选医院的预计通行时间以及备选医院的等级，对所述备选医院进行排序，包括：

根据第三公式计算每家备选医院的排序依据值；

将所有备选医院按照排序依据值由大到小进行排序，得到排序结果；

其中，所述第三公式为：

在第三公式中，P_e表示第e个备选医院的排序依据值；D_e表示第e个备选医院的等级评分值；S_e表示目标老年人的当前位置到第e个备选医院的通行距离；R表示备选医院总数；

表示将e的值从1取值到R得到括号内的最小值；

表示将e的值从1取值到R得到括号内的最大值。

在一可选实施例中，所述将所述排序结果推荐给所述目标老年人的紧急联系人，包括：

将所述排序结果中的备选医院由前往后推荐给所述目标老年人的紧急联系人，并将排序依据值相等的备选医院并列推荐。

本发明提供的基于老年人摔倒的自动警报方法，首先采集老年人图像，并通过AI识别技术识别获得所述图像中目标老年人的头部区域，然后根据此头部区域与地面的距离，确定所述目标老年人是否摔倒，在确定摔倒时，进行警报求助。本发明通过采集老年人图像，能智能地识别出所述图像中的老年人摔倒行为并进行警报求助，达到能及时的发现老人摔倒行为，便于开展及时救治，避免出现二次伤害。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的基于老年人摔倒的自动警报方法实施例一流程图；

图2为本发明实施例提供的基于老年人摔倒的自动警报方法实施例二流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的基于老年人摔倒的自动警报方法实施例一流程图。参见图1，该方法包括如下步骤S101-S103：

S101：实时采集目标老年人图像，并通过AI识别技术识别获得所述图像中目标老年人的头部区域。

本实施例中，计算机视觉技术的突飞猛进，相应的AI识别技术也得到的快速的发展，它可以通过识别人的一些身体特征，如头部的轮廓、或者头肩部模型等方式，可快速的获得图像中老年人的头部区域，便于后续开展老年人摔倒的判断。

S102：根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，判断所述目标老年人是否摔倒，是则执行S103。

本实施例中，利用AI识别技术识别出老年人的头部区域后，会实时监测老年人的头部区域与地面的距离，若发现老年人的头部区域与地面的距离小于特定值(例如5cm)时，则可以认为所述老年人存在摔倒情况，从而能自动的确定老年人摔倒了。若目标老年人的头部区域与地面的距离大于特定值，例如若目标老年人只是蹲下，则其头部域与地面的距离一般会有几十厘米，不可能小于5cm，则判定所述目标老年人未摔倒，对本次AI识别结果不作处理，返回执行S101继续识别下一帧图像中目标老年人的头部区域。

S103:向附近医院进行警报求助。

本实施例中，在老年人摔倒后，为了防止老年人二次受伤，则应立即向附近的医院进行警报求助，可以让摔倒的老人得到及时的治疗。

本发明实施例提供的基于老年人摔倒的自动警报方法，首先采集老年人图像，并通过AI识别技术识别获得所述图像中目标老年人的头部区域，然后根据此头部区域与地面的距离，确定所述目标老年人是否摔倒，在确定摔倒时，自动向医院警报求助。本发明通过采集老年人图像，能智能地识别出所述图像中的老年人摔倒行为并进行警报求助，达到能及时的发现老人摔倒行为，便于开展及时救治，避免出现二次伤害。

图2为本发明实施例提供的基于老年人摔倒的自动警报方法实施例二流程图。参见图2，该方法包括如下步骤S201-S213：

S201：实时采集目标老年人图像，并通过AI识别技术识别获得所述图像中目标老年人的头部区域。

S202：根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，计算目标老年人警报预备状态的控制值。

优选地，根据如下第一公式计算目标老年人警报预备状态的控制值：

其中μ表示目标老年人警报预备状态的控制值，H_i表示目标老年人的头部区域中第i个像素点与地面的距离，i＝1,,2,…,n；n表示目标老年人的头部区域中像素点的总数，h表示预设高度值，U()表示非负检验函数，括号内为非负数时函数取值为1，括号内为负数时函数取值为0。

本实施例中，假设h＝5cm，则老年人的头部区域只要有一个像素点与地面的距离少于5cm，则μ＝0。根据所述老年人的头部区域与地面的距离确定是否需要进入警报预备状态，进而及时的检测老年人是否发生摔倒行为，保证检测的可靠性。

S203：判断所述目标老年人警报预备状态的控制值是否为预设控制值，否则执行S204，是则执行S205。

本实施例中，优选地，所述预设控制值为0。若μ≠0表示不需要进入警报预备状态；若μ＝0表示需要进入警报预备状态，此时可以将当前情况的视频图像进行保存并发送至预先设定的紧急联系人的移动设备上，及时的提醒紧急联系人，可能存在老年人摔倒的情况。

S204：确定所述目标老年人未摔倒，并退出流程。

S205：确定所述目标老年人摔倒。

S206：向所述目标老年人发出是否发生摔倒情况的询问。

本实施例中，在判断出老年人存在可能摔倒的情况时，则可以控制摄像头上方的语音交互系统发出语音询问信息，例如：发出语音“需要帮助吗？”，以此询问老年人是否需要帮助，这样一来，如果老年人摔倒较轻，不需要帮助时，就可以回复“不需要”，若需要帮助，则可以回复“需要”。

S207：判断当前时刻距离所述询问发出时刻是否达到预设时长，是则执行S208，否则执行S209。

本实施例中，预设时长为1分钟，保证了1分钟之内，如果没有收到老年人回复或者回复的结果不是“不需要”时，则立即向附近医院进行警报求助，保证了老年人能得到及时快速的救治。

S208：确定所述目标老人需要帮助，向附近医院进行警报求助。

S209：判断当前时刻是否能采集到所述目标老年人的回复信息，是则执行S210，否则返回执行S207。

本实施例中，根据语音交互系统，在预设时间(一分钟)内收到的老年人的语音回复信息，进而通过摔倒的老年人的自身回应情况判断所述摔倒情况的严重程度以及判断出是否需要进行进一步的报警处理，增加救援的可靠性。

S210：令a＝a+1，并将所述目标老年人的回复信息作为所述目标老人回复的第a句话。

其中a的初始值为0，在每次采集到的所述目标老年人的回复信息时，相当于在预设时长内采集到的目标老人回复的话又增加一句，则令a＝a+1。

S211：计算所述目标老人回复的第a句话对应的求助判定值。

优选地，根据如下第二公式计算目标老年人回复的第a句话对应的求助判定值：

在第二公式中，F_a表示所述目标老年人回复的第a句话对应的求助判定值；[(D_a)₂]_k表示将所述预设时长内采集到的目标老年人回复的第a句话通过语音识别转换成的汉字的二进制形式中第k位上的二进制数值；[(G)₂]_k表示预设回复信息的二进制形式中第k位上的二进制数值；K_a表示将所述预设时长内采集到的目标老年人回复的第a句话通过语音识别转换成的汉字的二进制形式的位数；k＝1,2,…,K；K表示预设回复信息的二进制形式的位数；∪表示取并集；∩表示取交集。

优选地，若询问信息为“需要帮助吗？”，则所述预设回复信息为“不需要”。

本实施例中，如果老年人不回复，那么老年人摔倒比较严重的概率很高，在预设时间内已不能进行回复，即a＝0，则根据第二公式可得F₀＝1≠0。

S212：判断所述第a句话对应的求助判定值是否为预设判定值，是则执行S213，否则返回执行S207。

本实施例中，摄像头上方的语音交互系统会发出语音信息询问所述老年人是否需要帮助，若收到所述老年人回复预设回复信息如“不需要”时，则目标老年人摔倒的判定值F＝0，则退出警报预备状态，若一分钟内未收到所述老年人回复或回复中不存在预设回复信息“不需要”而是其他内容时，则F＝1，可以启动电话模块拨打紧急电话进行报警，并可启动声音报警模块，以达到告知周围的邻居有老年人摔倒，便于开展求助。

S212：确定所述目标老年人不需要帮助。

本实施例中，一旦老年人在一分钟内回复过“不需要”，则可以退出流程，确定目标老年人不需要帮助，不用再继续计算目标老年人摔倒的判定值，有助于提高计算的效率。

本发明实施例提供的基于老年人摔倒的自动警报方法，在判断出老年人存在摔倒情况下，控制摄像头上方的语音交互系统会发出语音信息询问所述老年人是否需要帮助，若收到所述老年人回复“不需要”时，则退出警报预备状态，若一分钟内未收到所述老年人回复或回复除“不需要”以外的其他内容时，则启动电话模块拨打紧急电话进行报警，并启动声音报警模块，和向附近医院进行警报求助。本发明能根据语音交互系统，通过摔倒的老年人的自身语音回应情况判断摔倒情况的严重程度以及判断出是否需要进行进一步的报警处理，增加老年人救援的可靠性。

作为一可选实施例，步骤S103可以包括S1031-S1033：

S1031：获取所述目标老年人的当前位置附近预设范围内的医院信息，作为备选医院。

本实施例中，可以在地图软件(如百度地图、高德地图)上以当前位置为圆心1公里为半径进行画圆，其圆内部若存在医院则为所述附近医院，若不存在医院则按照半径每次增加1公里的原则扩大画圆面积，直至找到圆内部存在医院为止，并将这些医院作为备选医院，保证了备选医院距离目标老年人较近，便于老年人能尽快得到救助。

S1032：根据所述当前位置到每家备选医院的通行距离以及备选医院的等级，对所述备选医院进行排序。

本实施例中，医院等级划分标准，是根据医院规模、科研方向、人才技术力量、医疗硬件设备等对医院资质评定指标。全国统一，不分医院背景、所有性质等。按照《医院分级管理标准》，医院经过评审，确定为三级，每级再划分为甲、乙、丙三等，其中三级医院增设特等级别，因此医院共分三级十等。医院的等级，客观上反映了医院的能力，能力越好的医院，可让老年人得到更好的治疗。

优选地，本步骤S1032，包括：根据第三公式计算每家备选医院的排序依据值；将所有备选医院按照排序依据值由大到小进行排序，得到排序结果。

其中，所述第三公式为：

在第三公式中，P_e表示第e个备选医院的排序依据值；D_e表示第e个备选医院的等级评分值；S_e表示目标老年人的当前位置到第e个备选医院的通行距离；R表示备选医院总数；

表示将e的值从1取值到R得到括号内的最小值；

表示将e的值从1取值到R得到括号内的最大值。

本实施例中，根据从摔倒老年人当前位置到每家医院的预计通行时间以及医院的等级对所述附近医院进行排序，进而根据医院的等级情况以及距离医院的距离对医院进行推荐，保证紧急联系人可以第一时间找到合适的医院。

S1033：将所述排序结果推荐给所述目标老年人的紧急联系人。

本实施例中，根据所述排序依据值从大到小的顺序对其对应的医院名称进行排列并在所述紧急联系人的移动设备(如手机)上进行从上到下进行推荐，便于紧急联系人可以快速的选择到较好的医院。

优选地，本步骤S1033，包括：将所述排序结果中的备选医院由前往后推荐给所述目标老年人的紧急联系人，并将排序依据值相等的备选医院并列推荐。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时采集目标老年人图像，并通过AI识别技术识别获得所述图像中目标老年人的头部区域；

根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，确定所述目标老年人是否摔倒；

若确定所述目标老年人摔倒，则向附近医院进行警报求助。

2.如权利要求1所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，确定所述目标老年人是否摔倒，包括：

根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，计算目标老年人警报预备状态的控制值；

判断所述目标老年人警报预备状态的控制值是否为预设控制值；

若所述目标老年人警报预备状态的控制值为预设控制值，则确定所述目标老年人摔倒，否则，确定所述目标老年人未摔倒。

3.如权利要求1或2所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述若确定所述目标老年人摔倒，则向附近医院进行警报求助，包括：

若确定所述目标老年人摔倒，则向所述目标老年人发出是否发生摔倒情况的询问；

判断当前时刻距离所述询问发出时刻是否达到预设时长；

若当前时刻距离所述询问发出时刻到达预设时长，则确定所述目标老人需要帮助，向附近医院进行警报求助；

若当前时刻距离所述询问发出时刻未到达预设时长，则判断当前时刻是否能采集到所述目标老年人的回复信息；

若当前时刻不能采集到所述目标老年人的回复信息，则返回执行所述判断当前时刻距离所述询问发出时刻是否达到预设时长的步骤；

若当前时刻能采集到所述目标老年人的回复信息，则令a＝a+1，并将所述目标老年人的回复信息作为所述目标老人回复的第a句话；其中a的初始值为0；

计算所述目标老人回复的第a句话对应的求助判定值；

判断所述第a句话对应的求助判定值是否为预设判定值；

若所述第a句话对应的求助判定值为预设判定值，则确定所述目标老年人不需要帮助；

或所述第a句话对应的求助判定值不为预设判定值，则返回执行所述判断当前时刻距离所述询问发出时刻是否达到预设时长的步骤。

4.如权利要求2所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述根据所述目标老年人的头部区域与地面的距离，计算目标老年人警报预备状态的控制值，包括：

根据以下第一公式计算目标老年人警报预备状态的控制值：

其中μ表示目标老年人警报预备状态的控制值，H_i表示目标老年人的头部区域中第i个像素点与地面的距离，i＝1,,2,…,n；n表示目标老年人的头部区域中像素点的总数，h表示预设高度值，U()表示非负检验函数，括号内为非负数时函数取值为1，括号内为负数时函数取值为0。

5.如权利要求4所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述预设控制值为0。

6.如权利要求3所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述计算所述目标老人回复的第b句话对应的求助判定值，包括：

根据以下第二公式计算目标老年人回复的第a句话对应的求助判定值：

在第二公式中，F_a表示所述目标老年人回复的第a句话对应的求助判定值；[(D_a)₂]_k表示将所述预设时长内采集到的目标老年人回复的第a句话通过语音识别转换成的汉字的二进制形式中第k位上的二进制数值；[(G)₂]_k表示预设回复信息的二进制形式中第k位上的二进制数值；K_a表示将所述预设时长内采集到的目标老年人回复的第a句话通过语音识别转换成的汉字的二进制形式的位数；k＝1,2,…,K；K表示预设回复信息的二进制形式的位数；∪表示取并集；∩表示取交集。

7.如权利要求3所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述预设时长为1分钟，所述预设判定值为0。

8.如权利要求1所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述向附近医院进行警报求助，包括：

获取所述目标老年人的当前位置附近预设范围内的医院信息，作为备选医院；

根据所述当前位置到每家备选医院的通行距离以及备选医院的等级，对所述备选医院进行排序；

将所述排序结果推荐给所述目标老年人的紧急联系人。

9.如权利要求8所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述根据所述当前位置到每家备选医院的预计通行时间以及备选医院的等级，对所述备选医院进行排序，包括：

根据第三公式计算每家备选医院的排序依据值；

将所有备选医院按照排序依据值由大到小进行排序，得到排序结果；

其中，所述第三公式为：

在第三公式中，P_e表示第e个备选医院的排序依据值；D_e表示第e个备选医院的等级评分值；S_e表示目标老年人的当前位置到第e个备选医院的通行距离；R表示备选医院总数；

表示将e的值从1取值到R得到括号内的最小值；

表示将e的值从1取值到R得到括号内的最大值。

10.如权利要求1所述的基于老年人摔倒的自动警报方法，其特征在于，所述将所述排序结果推荐给所述目标老年人的紧急联系人，包括：

将所述排序结果中的备选医院由前往后推荐给所述目标老年人的紧急联系人，并将排序依据值相等的备选医院并列推荐。

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