CN114868164A - 纸币计数机 - Google Patents
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Abstract
本文公开了一种方法,其包括:将一叠纸币暴露于辐射(310);检测已经穿透所述叠的预先指定叠部分的所述辐射的辐射粒子(320);并且基于所述检测到的辐射粒子确定所述纸币的数目M(330)。
Description
【技术领域】
本文的公开涉及纸币计数机。
【背景技术】
传统的纸币计数机可以使用不同的方法来清点一叠纸币。一种方法是一次计数所述叠中的一张纸币。另一种方法是称量整个所述叠的重量,然后根据所述叠的重量确定所述叠中的纸币数目。
【发明内容】
本文公开一种方法,其包括:将一叠纸币暴露于辐射;检测已经穿透所述叠的预先指定叠部分的所述辐射的辐射粒子;并且基于所述检测到的辐射粒子确定所述纸币的数目M。
根据实施例,所述叠被保持在纸币容器中,所述纸币容器防止所述叠相对于所述纸币容器在平行于所述纸币的方向上移动。
根据实施例,所述纸币容器相对于粒子计数检测器是固定的。
根据实施例,所述纸币容器物理地附接到所述粒子计数检测器。
根据实施例,所述纸币面额相同。
根据实施例,所述纸币以相同的方向排列。
根据实施例,所述辐射包括X射线光子,并且其中所述辐射粒子是X射线光子。
根据实施例,所述辐射是垂直于所述纸币的平行束。
根据实施例,所述辐射是锥形束。
根据实施例,所述辐射具有预先指定强度,并且其中将所述纸币叠暴露于所述辐射持续预先指定持续时间。
根据实施例,所述预先指定叠部分和所述叠具有相同的对称点。
根据实施例,所述预先指定叠部分具有矩形棱柱的形状。
根据实施例,所述预先指定叠部分具有圆柱形状。
根据实施例,所述预先指定叠部分是所述整个叠。
根据实施例,所述检测包括使用粒子计数检测器来接收所述辐射粒子。
根据实施例,所述粒子计数检测器是光子计数检测器,其被配置为对入射在所述光子计数检测器的每个传感元件上的光子的数目进行计数。
根据实施例,所述光子计数检测器被配置为对入射在所述光子计数检测器的一组传感元件上的光子数目进行计数。
根据实施例,所述的确定数目M包括:确定N个辐射粒子;并且根据N确定M。
根据实施例,所述的基于N确定M包括使用与N相关的查询号码Ng在查找表中搜索最佳匹配项。
根据实施例,Ng=N。
根据实施例,Ng=N/Ns,并且Ns是所述粒子计数检测器的若干传感元件,其中所述传感元件在相对于所述辐射的预先指定叠部分的阴影中。
根据实施例,所述的确定数目M包括:确定所述辐射粒子的数目N;确定调整数N’,其中N’=N*R/Nr,其中R是非零数,并且Nr是通过预先指定参考空间区域传播的所述辐射的辐射粒子数,其中每个所述预先指定参考空间区域的点暴露在所述辐射下,其中所述预先指定参考空间区域的点不在相对于所述辐射的所述叠的阴影中,并且所述叠中没有点在阴影中相对于所述辐射的预先指定参考空间区域中;并且根据N’确定M。
根据实施例,所述基于N’确定M包括使用与N’相关的查询号码Ng’在查找表中搜索最佳匹配项。
根据实施例,Ng’=N’。
根据实施例,Ng’=N’/Ns,并且Ns是粒子计数检测器的若干传感元件,其中所述传感元件在相对于所述辐射的所述预先指定叠部分的阴影中。
根据实施例,所述方法进一步包括在显示屏上显示所确定的数目M。
【附图说明】
图1A和图1B示意示出根据实施例的计数机。
图2示出根据实施例的查找表。
图3示出根据实施例的总结和概括所述计数机的操作流程图。
图4示出根据实施例的另一个查找表。
【具体实施方式】
图1A和图1B示意示出根据实施例的计数机190。具体地讲,图1A示意示出所述计数机190的俯视图。图1B示出图1A的所述计数机190沿1’-1’线的横截面图。
在实施例中,所述计数机190可以包括粒子计数检测器100、纸币容器160和X射线源180。为简单起见,图1中未示出所述X射线源180。
在实施例中,所述粒子计数检测器100可以包括多个传感元件150(也称为像素150)。例如,如图1所示,所述粒子计数检测器100可以包括布置成6行10列的60个传感元件150。在实施例中,每个传感元件150可以被配置为当所述传感元件150接收到信号时产生电信号。每个传感元件150可以由其行和列单独指代。例如,左下传感元件150(图1)可以被称为传感元件150(1,1),而右上传感元件150可以被称为传感元件150(6,10)。
在实施例中,所述粒子计数检测器100可以被配置为对入射在所述粒子计数检测器100的每个传感元件150上的光子(例如,来自所述X射线源180的X射线光子)的数目进行计数(即,确定)。在实施例中,所述粒子计数检测器100可以被配置为对入射在所述粒子计数检测器100的一组传感元件150上的光子计数(即,确定)。
在实施例中,所述X射线源180可以被配置为产生朝向所述粒子计数检测器100的X射线(例如,X射线182)。在实施例中,所述X射线源180可以相对于所述粒子计数检测器100是静止的。
在实施例中,所述纸币容器160可以定位在所述粒子计数检测器100和所述X射线源180之间。所述纸币容器160的位置可以相对于所述粒子计数检测器100是静止的。在实施例中,所述纸币容器160可以物理地附接到所述粒子计数检测器100。在实施例中,一叠纸币170可以被保持在所述纸币容器160中,这防止了所述纸币叠相对于所述纸币容器160在平行于所述纸币的方向上移动。
在实施例中,在所述纸币容器160中的容器空间160p可以被指定,并且仅在所述容器空间160p中的叠170的叠部分170p可能感兴趣。例如,所述容器空间160p可以被指定为遮盖相对于来自X射线源180的X射线的6个传感元件150(3,3)、150(3,4)、150(3,5)、150(4,3)、150(4、4)和150(4,5)的空间。这6个传感元件150可以被称为部分阴影传感元件150。
在实施例中,所述容器空间160p可以被指定,从而使所产生的叠部分170p和叠170具有相同的对称点(图1A和图1B中的点C)。在实施例中,所述容器空间160p可以被指定从而使所产生的叠部分170p可以具有如图1A和图1B所示的矩形棱镜的形状(其在俯视图中具有矩形的形状)。可替代地,所述容器空间160p可以被指定从而使所产生的叠部分170p可以具有圆柱体的形状(其在俯视图中其具有圆形的形状)。所述叠部分170p也可能是其他形状。
假定所述计数机190将用于对1美元纸币(即,美国的1美元纸币)进行计数。在实施例中,参考图1A和图1B,在可以使用计数机190来计数1美元纸币之前,可以使用所述计数机190(或者类似于所述计数机190的另一计数机)来创建查找表200(图2)。所述查找表200可以具有任意数目的条目,但是为了说明仅示出了5个条目。
具体地讲,所述查找表200的列#1(左列)可以是计数机190正在计数的1美元纸币的数目M。所述查找表200的列#2(右列)可以是部分穿透X射线光子(来自所述X射线源180已经穿透所述纸币容器160中的1美元纸币的叠的叠部分的X射线光子)的数目N。所述列#2中的值可以取决于入射X射线的强度和所述叠部分对所述入射X射线的曝光持续时间。所述列#2可以包含范围而不是特定值。
在实施例中,为了完成所述查找表200的103-账单条目(具有M=103的条目),可以将第一叠103张1美元纸币放入空的所述纸币容器160中。然后,第一X射线被所述X射线源180向所述第一叠和粒子计数检测器100发送。在实施例中,所述第一X射线可以是垂直于1美元纸币的锥形束或平行束。在实施例中,所述第一X射线可以处于第一强度水平并且可以持续第一持续时间。换句话说,所述第一X射线可以具有第一强度,并且将所述第一叠纸币暴露于所述第一X射线并持续第一持续时间。
作为所述第一X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定有302个X射线光子入射在所述6个部分阴影传感元件150上。这意味着有N=302个部分穿透X-射线光子。结果,如图2所示,可以将N=302输入到所述查找表200的所述103-账单条目(即,M=103的条目)的列#2中。
在实施例中,类似地,为完成所述查找表200的101-账单条目(具有M=101的条目),可以将第二叠101张1美元纸币放入空的所述纸币容器160中。然后,类似于所述第一X射线的第二X射线(例如,所述第二X射线可能处于第一强度水平并且可以持续第一持续时间)可以由所述X射线源180向所述第二叠和所述粒子计数检测器100发送,在本公开中,词语“第一”、“第二”和其他序数数目是为了容易参考,并不暗示任何时间顺序。例如,不必在发送所述第一X射线之后发送所述第二X射线。
作为所述第二X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定有357个X射线光子入射在所述6个部分阴影传感元件150上。这意味着有N=357个部分穿透X-射线光子。结果,如图2所示,可以将N=357输入到所述查找表200的101-账单条目(即,M=101的条目)的列#2中。
在实施例中,所述查找表200的其余条目可以用类似的方式完成。通常,所述查找表200可以具有任意数目的条目。如果所述计数机190一次最多计数P张1美元纸币,则所述查找表200需要至少具有P个条目,其中P是正整数。
在实施例中,在所述查找表200被完成之后,使用查找表200的计数机190的计数操作可以如下。可以将第三叠M张1美元纸币放入空的所述纸币容器160中。然后,类似于所述第一X射线的第三X射线(例如,所述第三X射线可能处于所述第一强度水平,并且持续时间为所述第一持续时间)可以由所述X射线源180向所述第三叠和所述粒子计数检测器100发送。
作为所述第三X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定有301个X射线光子入射在所述6个部分阴影传感元件150上。这意味着有N=301个部分穿透X-射线光子。
接下来,在实施例中,使用N=301在所述查找表200中搜索最佳匹配项,从而返回值M=103(因为条目M=103有N=302,其最接近301)。结果,所述计数机190可以确定在所述第三叠中有103张1美元的纸币。在实施例中,所述计数机190可以被配置为在显示屏(未示出)上显示数目103,以向用户指示在所述纸币容器160中有103张1美元纸币。
作为使用所述查找表200的所述计数机190的另一计数操作的示例,可以将第四叠M张1美元纸币放入所述空的所述纸币容器160。然后,所述X射线源180可以向所述第四叠和所述粒子计数检测器100发送X射线(例如,所述第四X射线可以处于所述第一强度水平并且可以持续所述第一持续时间)。
作为所述第四X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定有245个X射线光子入射在所述6个部分阴影传感元件150上。这意味着有N=245个部分穿透X-射线光子。
接下来,在实施例中,使用N=245在所述查找表200中搜索最佳匹配项,从而返回值M=105(因为条目M=105有N=241,其最接近301)。结果,所述计数机190可以确定在第四叠中有105张1美元的纸币。在实施例中,所述计数机190可以被配置为在显示屏(未示出)上显示数目105,以向用户指示在所述纸币容器160中有105张1美元纸币。
在实施例中,可以将所述容器空间160p指定为整个所述纸币容器160。在这种情况下,所述叠部分170p是整个叠170。如图1所示,假设所述纸币容器160遮盖了相对于来自所述X射线源180的X射线的20个传感元件150(2,2)、150(2,3)、…和150(5,6)。结果,在这种情况下,这20个传感元件150是部分阴影传感元件。在这种情况下,另一个查找表需要被创建,并将该查找表的列#2用作已穿透所述叠170的X射线光子的数目。在实施例中,该查找表的列#2中的数目N的值可以通过使用所述粒子计数检测器100对入射在所述20个部分阴影传感元件150上的X射线光子进行计数来确定。
图3示出根据实施例的总结和概括所述计数机190的操作流程图300。在步骤310中,一叠纸币可以被暴露于辐射。所述纸币可以具有相同的面额(例如,全部是1美元的纸币)。所述辐射可以具有预先指定强度(例如,所述第一强度),并且将所述纸币叠暴露于所述辐射可以持续预先指定持续时间(例如,第所述一持续时间)。所述辐射可以是由检测器产生的X射线(例如,由图1中的粒子计数检测器100产生的所述X射线182)。
在步骤320中,可以检测已经穿透所述叠的预先指定叠部分的辐射的辐射粒子。这可以通过使用所述粒子计数检测器100检测所述部分穿透辐射粒子来完成。所述叠部分是预先指定的,因为所述叠部分被限定在如上所述的预先指定的容器空间160p中。
在步骤330中,可以基于检测到的辐射粒子来确定所述叠中的纸币数目M。在实施例中,这可以通过首先使用所述粒子计数检测器100通过对入射在对应于所述辐射的所述叠部分的阴影中的传感元件150上的辐射粒子(例如,X射线光子)进行计数来确定所述辐射粒子的数目N来完成,然后使用所述数目N在查找表中搜索最佳匹配项,从而返回M值。
在上述实施例中,所述辐射源180是X射线源,所述粒子计数检测器100是光子计数检测器。通常,所述辐射源180可以是可发射诸如X射线和γ射线之类的辐射粒子的辐射源。所述粒子计数检测器100可以是可对入射在所述粒子计数检测器100上的诸如X射线和γ射线光子之类的粒子数目进行计数的粒子计数检测器。
在上述实施例中,所述粒子计数检测器100包括布置成6行10列的60个传感元件150,用于说明。通常,所述粒子计数检测器100可以包括以任何方式布置的任何数目的传感元件150。
在上述实施例中,参考图1A和图1B,所述叠部分和所述叠都是对称的并且具有相同的对称点(C点)。通常,所述叠部分可以具有任何形状(不一定对称)。在这种一般情况下,在实施例中,1美元纸币可以在所述叠中以相同的方向布置(即,1美元纸币可以被整理使得它们的图案(例如乔治·华盛顿总统的肖像)彼此重叠,或者换句话讲,彼此对齐)。
在上述实施例中,所述叠包括1美元纸币。通常,所述叠中的所有纸币可以是任何国家或地区的任何面额纸币。例如,所述叠中的所有纸币都可以是英国的10英镑纸币。在该示例中,可以创建10英镑面额纸币的查找表,然后将其用于确定所述叠中10英镑纸币的数目M。
在上述实施例中,部分穿透X射线光子(已经穿透叠部分)的数目N不仅用于创建查找表(例如,图2的查找表200),还可以在所述查找表中搜索最佳匹配项,从而在所述纸币容器160中返回数目为M的纸币。在替代的实施例中,数目N的调整后的数目N’不仅可以用于创建查找表(例如,图4的查询表400),而且还可以在所述查找表中搜索最佳匹配项,从而在所述纸币容器160中返回数目为M的纸币。通常,所述查询表400的条目数可以是任何正整数。
在实施例中,所述查找表400(图4)的所述创建可以如下。在实施例中,为了完成所述查找表400的101-账单条目(具有M=101的条目),可以将第五叠101张1美元纸币放入空的所述纸币容器160中。所述X射线源180可以将处于第二强度水平并且持续第二持续时间的信号发送到所述第五叠和所述粒子计数检测器100。
作为第所述第五X射线的结果,假定所述粒子计数检测器100确定有536个X射线光子入射在所述6个部分阴影传感元件150上。这意味着有N=536个部分穿透X-射线光子。结果,如图4所示,可以将N=536输入到所述查询表400的101-账单条目(即,具有M=101的条目)的列#2中。
在实施例中,可以指定(即,选择)参考空间区域。在实施例中,所述参考空间区域可以被定义为空间中的区域,使得(A)该区域的每个点都暴露于来自所述辐射源180的辐射,(B)该区域的任何点都不在相对于来自所述辐射源180的辐射的所述纸币容器160(或其中的纸币叠)的阴影下,并且(C)所述纸币容器160(或其中的纸币叠)的任何点都不在相对于来自所述辐射源180的辐射的区域的阴影下。例如,可以将所述纸币计数检测器100的在所述纸币容器160外部的辐射接收区域选择为参考空间区域。具体地讲,参考图1,包括4个传感元件150(3,8)、150(3,9)、150(4,8)和150(4,9)的辐射接收区域可以选择所述参考空间区域(以下称为参考空间区域170r)。所述参考空间区域170r中的这4个传感元件150可以被称为4个参考传感元件150。
同样作为所述第五X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定存在380个穿过所述参考空间区域170r并撞击所述4个参考传感元件150的第五X射线的X射线光子。入射在这4个参考传感元件150上的X射线光子可以被称为参考X射线光子。如图4所示,因为有Nr=380个参考X射线光子,所以可以将值380输入到所述查询表400的101个条目的列#3中。
在实施例中,可以使用以下公式确定数目N的调整数目N’:N’=N*R/Nr,其中N是穿透X射线光子的数目,Nr是参考X射线光子的数目,R可以是非零数。为简单起见,在实施例中,R可以被选择为具有M=101个条目的Nr,如图4所示,因此R=Nr=380。结果,N’=536*380/380=536。N’的这个值(即,536)可以被输入到所述查找表400的101条目的列#4中。
在实施例中,为了完成所述查找表400的102个条目(具有M=102的条目),可以将第六叠102张1美元纸币放入空的所述纸币容器160中。类似于第五X射线的X射线(例如,第六X射线可以处于所述第二强度水平并可以持续所述第二持续时间)可以由所述X射线源180向第六叠和所述粒子计数检测器100发射。
作为所述第六X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定有497个X射线光子入射在所述6个部分阴影传感元件150上。这意味着有N=497个部分穿透X-射线光子。结果,如图4所示,可以将N=497输入到查询表400的102-账单条目(即,M=102的条目)的列#2中。
此外,作为所述第六X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定有386个第六X射线的X射线光子入射在所述4个参考传感元件150(3,8)、150(3,9)、150(4,8)和150(4,9)。这意味着Nr=386。结果,如图4所示,可以将值386输入到所述查找表400的所述102帐单条目的列#3中。结果,N’=N*R/Nr=497×380/386=489。如图4所示,该N’的值(即489)可以输入到所述查找表400的所述102-账单条目的列#4中。所述查找表400的其余条目可以以类似的方式完成。
在实施例中,在创建所述查找表400之后,使用所述查找表400的所述计数机190进行的计数操作可以如下。可以将第七叠M张1美元纸币放入空的所述纸币容器160中。然后,类似于所述第五X射线的第七X射线(例如,第七X射线可处于第二强度水平,并且持续时间为第二持续时间)可以由所述X射线源180向所述第七叠和所述粒子计数检测器100发送。
作为所述第七X射线的结果,假设所述粒子计数检测器100确定入射到所述6个部分阴影传感元件150上的455个所述第七X射线的X射线光子。这意味着存在N=455个部分穿透X射线光子。假设所述粒子计数检测器100也确定在所述参考空间区域170r中存在入射在所述4个参考传感元件150上的Nr=370个参考X射线光子。结果,所述粒子计数检测器100可以确定N’=N×R/Nr=455×380/370=467。
接下来,在实施例中,可以使用N’=467在所述查找表400中搜索最佳匹配项,从而返回值M=103(因为M=103的条目的N’=468最接近467)。结果,所述计数机190可以确定在所述第七叠中有103张1美元纸币。在实施例中,所述计数机190可以被配置为在显示屏上显示数目103,以向用户指示在所述纸币容器160中有103张1美元纸币。
在上述实施例中,所述叠170遮盖20个传感元件150。所述叠部分170p遮盖6个传感元件150阴影。所述参考空间区域170r占据4个传感元件150。这3个值(即,20、6和4)仅用于说明。
在上述实施例中,参考图2,部分穿透X射线光子(已经穿透所述叠部分170p)的数目N不仅用于创建查找表(例如,图2中的查找表200),还可以在所述查找表中搜索最佳匹配项,从而在所述纸币容器160中返回数目为M的所述纸币172。通常,与数目N相关的查询号码Ng不禁用于创建查找表,还用于搜索所述查找表以查找最佳匹配项,从而在所述纸币容器160中返回数目为M的所述纸币172。上面已经描述了情况Ng=N。可替代地,可以使用公式Ng=N/Ns来确定Ng,其中Ns是部分阴影传感元件150的数目(例如,在上述实施例中,Ns=6)。
在上述实施例中,参考图4,调整后的数目N’不仅用于创建查找表(例如,图4的查找表400),还用于搜索所述查找表以查找最佳匹配项,从而在所述纸币容器160中返回数目为M的纸币172。通常,与数目N’相关的查询号码Ng’不仅可以用于创建查找表,还可以用于搜索所述查找表以查找最佳匹配项,从而在所述纸币容器160中返回数目为M的纸币172。上面已经描述了情况Ng’=N’。可替代地,可以使用公式Ng’=N’/Ns来确定Ng’,其中Ns是部分阴影传感元件150的数目(例如,在上述实施例中,Ns=6)。
尽管本文已经公开了各个方面和实施例,但是其他方面和实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的而不是限制性的,其真正的范围和精神应该以本文中的权利要求书为准。
Claims (26)
1.一种方法,其包括:
将一叠纸币暴露于辐射;
检测已经穿透所述叠的预先指定叠部分的所述辐射的辐射粒子;并且
基于所述检测到的辐射粒子确定所述纸币的数目M。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述叠被保持在纸币容器中,所述纸币容器防止所述叠相对于所述纸币容器在平行于所述纸币的方向上移动。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述纸币容器相对于粒子计数检测器是固定的。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述纸币容器物理地附接到所述粒子计数检测器。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述纸币面额相同。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述纸币以相同的方向排列。
7.如权利要求1所述的方法,
其中所述辐射包括X射线光子,并且
其中所述辐射粒子是X射线光子。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述辐射是垂直于所述纸币的平行束。
9.如权利要求1所述的方法,其中所述辐射是锥形束。
10.如权利要求1所述的方法,其中所述辐射具有预先指定强度,并且其中将所述纸币叠暴露于所述辐射持续预先指定持续时间。
11.如权利要求1所述的方法,其中所述预先指定叠部分和所述叠具有相同的对称点。
12.如权利要求11所述的方法,其中所述预先指定叠部分具有矩形棱柱的形状。
13.如权利要求11所述的方法,其中所述预先指定叠部分具有圆柱形状。
14.如权利要求1所述的方法,其中所述预先指定叠部分是所述整个叠。
15.如权利要求1所述的方法,其中所述检测包括使用粒子计数检测器来接收所述辐射粒子。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述粒子计数检测器是光子计数检测器,其被配置为对入射在所述光子计数检测器的每个传感元件上的光子的数目进行计数。
17.如权利要求16所述的方法,其中所述光子计数检测器被配置为对入射在所述光子计数检测器的一组传感元件上的光子数目进行计数。
18.如权利要求1所述的方法,其中所述的确定数目M包括:
确定N个辐射粒子;并且
根据N确定M。
19.如权利要求18所述的方法,其中所述的基于N确定M包括使用与N相关的查询号码Ng在查找表中搜索最佳匹配项。
20.如权利要求19所述的方法,其中Ng=N。
21.如权利要求19所述的方法,
其中Ng=N/Ns,并且
其中Ns是所述粒子计数检测器的若干传感元件,其中所述传感元件在相对于所述辐射的预先指定叠部分的阴影中。
22.如权利要求1所述的方法,其中所述的确定数目M包括:
确定所述辐射粒子的数目N;
确定调整数N’,其中N’=N*R/Nr,其中R是非零数,并且Nr是通过预先指定参考空间区域传播的所述辐射的辐射粒子数,其中每个所述预先指定参考空间区域的点暴露在所述辐射下,其中所述预先指定参考空间区域的点不在相对于所述辐射的所述叠的阴影中,并且所述叠中没有点在阴影中相对于所述辐射的预先指定参考空间区域中;并且
根据N’确定M。
23.如权利要求22所述的方法,其中所述基于N’确定M包括使用与N’相关的查询号码Ng’在查找表中搜索最佳匹配项。
24.如权利要求23所述的方法,其中Ng’=N’。
25.如权利要求23所述的方法,
其中Ng’=N’/Ns,并且
其中Ns是粒子计数检测器的若干传感元件,其中所述传感元件在相对于所述辐射的所述预先指定叠部分的阴影中。
26.如权利要求1所述的方法,其进一步包括在显示屏上显示所确定的数目M。
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