CN207264408U - 一种虹膜识别装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种虹膜识别装置，属于生物识别技术领域。该虹膜识别装置包括：虹膜模组和第一补光光源。所述虹膜模组，用于采集用户的虹膜特征。所述第一补光光源设置于所述虹膜模组的一侧，为所述虹膜模组提供补光光源。所述第一补光光源的倾斜角位于5度至30度之间，其中，所述倾斜角为光源中心光束与双眼所在平面之间的夹角。与现有技术相比，由于采用了全新的补光方式，不再是以照明光源放置在眼睛正前方，光源中心与眼睛虹膜切面90度的方式进行补光，克服了现有补光方式下所得到的虹膜图像是平面化的，并无立体感，同时比对度上差异小，所得图像在后端进行算法处理时，提取虹膜部分难度比较高的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于生物识别技术领域，具体涉及一种虹膜识别装置。
背景技术
随着科技的发展，基于生物特征的识别技术逐渐成为了用户识别技术发展的重要方向，其中生物识别技术是指，通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高等技术手段的密切结合，利用人体固有的生理特性(如指纹、脸相、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的识别和鉴定。相对于通过文字编码的识别技术来说，基于生物特征的识别技术的安全性更好，尤其是基于虹膜的识别技术，其利用人体虹膜特征的唯一性的特点，在理论上具有其他生物识别技术无可比拟的优点。目前，现有的虹膜图像采集一般采用红外光照明、配备高分辨率摄像头完成。虹膜图像采集补光，多以照明光源放置在眼睛正前方，光源中心与眼睛虹膜切面90度进行补光。通过这种方式的补光所得到的图像，是平面化的，并无立体感，同时比对度上差异小，所得图像在后端进行算法处理时，提取虹膜部分难度比较高，并且在远距离进行补光时对LED的功率、发散角等要求十分严格，十分不利于选型。因此，亟需一种采用全新补光方式的虹膜识别装置来解决这一技术问题。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种虹膜识别装置，以有效地改善上述问题。
本实用新型的实施例是这样实现的：
本实用新型实施例提供了一种虹膜识别装置，包括：虹膜模组和第一补光光源。所述虹膜模组，用于采集用户的虹膜特征。所述第一补光光源设置于所述虹膜模组的一侧，为所述虹膜模组提供补光光源。所述第一补光光源的倾斜角位于5度至30度之间，其中，所述倾斜角为光源中心光束与双眼所在平面之间的夹角。
在本实用新型较佳的实施例中，所述虹膜识别装置还包括：第二补光光源，所述第一补光光源和所述第二补光光源分别设置于所述虹膜模组的两侧，为所述虹膜模组提供补光光源；所述第二补光光源的倾斜角位于5度至30度之间，其中，所述倾斜角为光源中心光束与双眼所在平面之间的夹角。
在本实用新型较佳的实施例中，所述虹膜识别装置还包括：电路板，所述虹膜模组、所述第一补光光源和所述第二补光光源均安装于所述电路板上。
在本实用新型较佳的实施例中，所述虹膜识别装置还包括：第三补光光源，所述第三补光光源位于所述虹膜模组的第一前方，为所述虹膜模组提供补光光源，所述第三补光光源的倾斜角位于85至95度之间，其中，所述第三补光光源的倾斜角为光源中心光束与双眼中心点连接线之间的夹角。
在本实用新型较佳的实施例中，所述虹膜识别装置还包括：第四补光光源，所述第四补光光源位于所述虹膜模组的第二前方，为所述虹膜模组提供补光光源，所述第四补光光源的倾斜角位于85至95度之间，其中，所述第四补光光源的倾斜角为光源中心光束与双眼中心点连接线之间的夹角。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第三补光光源和第四补光光源均为红外光源。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一补光光源的倾斜角位于5度至10度之间。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第二补光光源的倾斜角位于5度至10度之间。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一补光光源为红外光源。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第二补光光源为红外光源。
本实用新型实施例提供的虹膜识别装置，与现有技术相比，由于采用了全新的补光方式，不再是以照明光源放置在眼睛正前方，光源中心与眼睛虹膜切面90度的方式进行补光。而是采用侧面补光的方式进行补光，增强了立体效果，提高了该虹膜模组采集的虹膜图像的清晰度与对比度，提高了图像质量。加之，第一补光光源可以多角度、多方向的对虹膜模组进行补光，灵活性高、适用性强、极大提高了采集的虹膜质量，具体的，该第一补光光源的中心光束可以在与双眼所在平面5度至30度之间进行多角度、多方向的补光。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1示出了现有补光方式下所采集到的人眼的效果图。
图2示出了现有虹膜识别装置所采用的补光方式的示意图。
图3示出了本实用新型第一实施例提供的一种虹膜识别装置的结构示意图。
图4示出了本实用新型实施例提供的补光方式下所采集到的人眼的效果图。
图5示出了本实用新型第二实施例提供的一种虹膜识别装置的结构示意图。
图6示出了本实用新型第三实施例提供的一种虹膜识别装置的结构示意图。
图7示出了本实用新型第四实施例提供的一种虹膜识别装置的结构示意图。
图标：10A－虹膜识别装置；10B－虹膜识别装置；10C－虹膜识别装置；10D－虹膜识别装置；11－虹膜模组；12－第一补光光源；13－第二补光光源；14－电路板；15－第三补光光源；16－第四补光光源。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或垂直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“耦合”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，由于现有的虹膜图像采集装置采集的图像是平面化的，并无立体感，同时在对比度上还存在差异小，导致该图像在后端进行算法处理时，提取虹膜部分难度比较高，发明人经过大量研究发现，如图2所示，该虹膜图像采集装置在进行虹膜图像采集时，是以红外光照明光源放置在眼睛正前方，光源中心与眼睛虹膜切面90度进行补光才导致的这些缺陷，基于此，本实用新型实施例提供了一种虹膜识别装置10A，用于单目虹膜识别或双目虹膜识别，如图3所示。该虹膜识别装置10A包括：虹膜模组11和第一补光光源12。
所述虹膜模组11用于采集用户的虹膜特征，在第一补光光源12的作用下，获取到的虹膜图像如图4所示，通过图4和图1进行比对，不难发现，采用本实施例中的补光方式进行补光时，增强了立体效果，提高了该虹膜模组11采集的虹膜图像的清晰度与对比度，提高了图像质量，便于后端进行算法处理时，提取到虹膜部分。优选地，该虹膜模组11位于两个眼睛中间的正前方位置。
所述第一补光光源12用于为所述虹膜模组11提供补光，以便在虹膜采集时，更好的得到眼睛中虹膜的图像。该第一补光光源12在补光时，可以从不同的角度对眼睛进行照射，以完成补光。于本实施例中，仅示出了该第一补光光源12在补光时是对左眼进行补光的示意图，应当理解的是，该第一补光光源12可以是对左眼进行补光，也可以是对右眼进行补光，其中，第一补光光源12对左眼进行补光时，设置于所述虹膜模组11的左侧，如图3所示，第一补光光源12对右眼进行补光时，设置于所述虹膜模组11的右侧(未示出)，因此，不能将本实施例中所示的补光方式理解成是对本实用新型的限制。
其中，该第一补光光源12可以是点光源，也可以是面光源，还可以是缝隙光源等。于本实施例中，优选地，该第一补光光源12为红外光源，进一步的，该第一补光光源12为LED红外光源。其中，该LED灯的数量可以一颗，也可以是2颗，还可以是多颗。
该第一补光光源12在侧面进行补光时，为了保证虹膜模组11采集的左眼虹膜图像的清晰度与对比度。优选地，该第一补光光源12的倾斜角在5度至30度之间，本实施例中，最优选角度在5－10度之间。其中，该倾斜角是针对光源中心光束与双眼所在平面之间的夹角而言的，即该倾斜角为平行于眼睛的水平线至光源中心光束的角度，如图3中左边所示。
应当理解是，该第一补光光源12的倾斜角θ1位于5度至30度之间的任意数值均包含在本实用新型的保护范围内，例如，5度、6度、7度、……、28度、29度、30度等。因此不能将本实施例最优选的5－10度之间的数值理解成是对本实用新型的限制。
其中，该第一补光光源12的数量可以是一个红外光照明光源，也可以是两个红外光照明光源，还可以是多个红外光照明光源。在补光时，可以是进行单方向，或多方向组合，小缝隙或大面积等方式一起对虹膜模组11进行补光。
第二实施例
如图5所示，该虹膜识别装置10B用于双目虹膜识别，与第一实施例相比，其不同之处在于，还包括：第二补光光源13和电路板14。
所述第二补光光源13与第一补光光源12相对设置于虹膜模组11的两侧，用于为所述虹膜模组11提供补光，以便在虹膜采集时，更好的得到眼睛中虹膜的图像。其中，若第一补光光源12是对左眼进行补光，则设置于虹膜模组11的左侧，则该第二补光光源13便对右眼进行补光，设置于虹膜模组11的右侧，若第一补光光源12是对右眼进行补光，则设置于虹膜模组11的右侧，则该第二补光光源13便对左眼进行补光，设置于虹膜模组11的左侧。
该第二补光光源13在补光时，可以从不同的角度对眼睛进行照射，以完成补光。于本实施例中，优选地，该第二补光光源13在补光时是对右眼进行补光，设置于所述虹膜模组11的右侧。其中，该第二补光光源13可以是点光源，也可以是面光源，还可以是缝隙光源等。于本实施例中，优选地，该第二补光光源13为红外光源，进一步的，该第二补光光源13为LED红外光源。其中，该LED灯的数量可以一颗，也可以是2颗，还可以是多颗。
该第二补光光源13在侧面进行补光时，为了保证虹膜模组11采集的右眼虹膜图像的清晰度与对比度。优选地，该第二补光光源13的倾斜角在5度至30度之间，本实施例中，最优选角度在5－10度之间。其中，该倾斜角是针对光源中心光束与双眼所在平面之间的夹角而言的，即该倾斜角为平行于眼睛的水平线至光源中心光束的角度，如图5中所示。
应当理解是，该第二补光光源13的倾斜角θ2位于5度至30度之间的任意数值均包含在本实用新型的保护范围内，例如，5度、6度、7度、……、28度、29度、30度等。因此不能将本实施例最优选的5－10度之间的数值理解成是对本实用新型的限制。
其中，该第二补光光源13的数量可以是一个红外光照明光源，也可以是两个红外光照明光源，还可以是多个红外光照明光源。在补光时，可以是进行单方向，或多方向组合，小缝隙或大面积等方式一起对虹膜模组11进行补光。
该电路板14用于适配该虹膜模组11、第一补光光源12和第二补光光源13，便于控制虹膜模组11、第一补光光源12和第二补光光源13的工作启停。优选地，该所述虹膜模组11、所述第一补光光源12和所述第二补光光源13均安装于所述电路板14上。其中，应当理解的是，虹膜模组11、所述第一补光光源12和所述第二补光光源13可以安装在不同的电路板14上，例如，虹膜模组11和所述第一补光光源12安装在同一块电路板14上，第二补光光源13则安装在另一块电路板14上。
其中，于本实施例中，优选地，该电路板14的形状可以呈“U”字形。所述电路板14的材质也可以有多种，按照板的增强材料不同，可划分为：纸基、玻璃纤维布基、复合基(CEM系列)、积层多层板基和特殊材料基(陶瓷、金属芯基等)。于本实施例中，优选地，该电路板14为陶瓷基板。进一步优选地，该陶瓷基板选用介电常数大于或等于10的陶瓷基板，以保证其优良的绝缘性能。所述虹膜模组11、所述第一补光光源12和所述第二补光光源13均位于该陶瓷基板的同一侧(正面)。
第三实施例
为了更好的提高采集的虹膜图像的清晰度与对比度，提高图像质量，本实施例中，提供了一种采用侧面补光+正面补光的相结合的补光方式的虹膜识别装置10C，如图6所示。该虹膜识别装置10C与第二实施例相比，其不同之处在于，还包括：第三补光光源15。
所述第三补光光源15用于为所述虹膜模组11提供补光，以便在虹膜采集时，更好的得到眼睛中虹膜的图像。该第三补光光源15在补光时，可以从不同的角度对眼睛进行照射，以完成补光。于本实施例中，优选地，该第三补光光源15在补光时是对左眼和右眼进行补光，位于所述虹膜模组11的第一前方。其中，上述中的第一前方是指位于左眼和右眼中间的前方。
其中，该第三补光光源15可以是点光源，也可以是面光源，还可以是缝隙光源等。于本实施例中，优选地，该第三补光光源15为红外光源，进一步的，该第三补光光源15为LED红外光源。其中，该LED灯的数量可以一颗，也可以是2颗，还可以是多颗。
该第三补光光源15在正面进行补光时，为了保证虹膜模组11采集的左眼虹膜图像的清晰度与对比度。优选地，该第三补光光源15的倾斜角在85度至95度之间。其中，该倾斜角是针对光源中心光束与双眼中心点连接线之间的夹角而言的，即该倾斜角为双眼中心点连接线至光源中心光束的角度，如图6中所示。
应当理解是，该第三补光光源15的倾斜角θ3位于85度至95度之间的任意数值均包含在本实用新型的保护范围内，例如，85度、86度、87度、……、93度、94度、95度等。
其中，当该第三补光光源15的倾斜角θ3为0度时，此时该第三补光光源15位于双眼中心点的正前方，即垂直于双眼中心点的方向。其中，当该第三补光光源15的倾斜角为85度至90度之间时，该第三补光光源15位于双眼中心点的前方且向左偏移，当该第三补光光源15的倾斜角为90度至95度之间时，该第三补光光源15位于双眼中心点的前方且向右偏移。
其中，该第三补光光源15的数量可以是一个红外光照明光源，也可以是两个红外光照明光源，还可以是多个红外光照明光源。在补光时，可以是进行单方向，或多方向组合，小缝隙或大面积等方式一起对虹膜模组11进行补光。
第四实施例
本实施例所示的虹膜识别装置10D与第三实施例相比，如图7所示，其不同之处在与：该虹膜识别装置10D还包括：第四补光光源16。此外，第三补光光源15的位置也不相同，优选地，本实施例中，该第三补光光源15在补光时是对左眼进行补光，位于左眼的前方。所述第四补光光源16用于为所述虹膜模组11提供补光，以便在虹膜采集时，更好的得到眼睛中虹膜的图像。该第四补光光源16在补光时，可以从不同的角度对眼睛进行照射，以完成补光。于本实施例中，优选地，该第四补光光源16在补光时是对右眼进行补光，位于所述虹膜模组11的第二前方。
其中，该第四补光光源16可以是点光源，也可以是面光源，还可以是缝隙光源等。于本实施例中，优选地，该第四补光光源16为红外光源，进一步的，该第四补光光源16为LED红外光源。其中，该LED灯的数量可以一颗，也可以是2颗，还可以是多颗。
该第四补光光源16在正面进行补光时，为了保证虹膜模组11采集的左眼虹膜图像的清晰度与对比度。优选地，该第四补光光源16的倾斜角在85度至95度之间。其中，该倾斜角是针对光源中心光束与双眼中心点连接线之间的夹角而言的，即该倾斜角为双眼中心点连接线至光源中心光束的角度，如图7中所示。
应当理解是，该第四补光光源16的倾斜角θ4位于85度至95度之间的任意数值均包含在本实用新型的保护范围内，例如，85度、86度、87度、……、93度、94度、95度等。
其中，本实施例中，上述中的第一前方可以是指左眼的前方，上述中的第二正前方是指右眼的前方。作为另一个实施例，上述中的第一前方还可以是指右眼的前方，上述中的第二前方还可以是指左眼的前方。
其中，当该第三补光光源15的倾斜角θ3为0度时，此时该第三补光光源15位于左眼的正前方，即垂直于左眼的方向。其中，当该第三补光光源15的倾斜角为85度至90度之间时，该第三补光光源15位于左眼的前方且向左偏移，当该第三补光光源15的倾斜角为90度至95度之间时，该第三补光光源15位于左眼的前方且向右偏移。
其中，当该第四补光光源16的倾斜角θ4为0度时，此时该第四补光光源16位于右眼的正前方，即垂直于右眼的方向。其中，当该第四补光光源16的倾斜角为85度至90度之间时，该第四补光光源16位于右眼的前方且向右偏移，当该第四补光光源16的倾斜角为90度至95度之间时，该第四补光光源16位于眼眼的前方且向左偏移。
其中，该第四补光光源16的数量可以是一个红外光照明光源，也可以是两个红外光照明光源，还可以是多个红外光照明光源。在补光时，可以是进行单方向，或多方向组合，小缝隙或大面积等方式一起对虹膜模组11进行补光。
综上所述，本实用新型实施例提供的虹膜识别装置，与现有技术相比，由于采用了全新的补光方式，不再是以照明光源放置在眼睛正前方，光源中心与眼睛虹膜切面90度的方式进行补光，克服了现有补光方式下所得到的虹膜图像是平面化的，并无立体感，同时比对度上差异小，所得图像在后端进行算法处理时，提取虹膜部分难度比较高的问题。此外，同时采用了第一补光光源和第二补光光源为虹膜模组提供补光，保证了虹膜模组采集的虹膜图像的清晰度与对比度；加之，第一补光光源和第二补光光源均可以从侧面多角度、多方向的一起对虹膜模组进行补光，灵活性高、适用性强、极大提高了采集的虹膜质量。再者，采用第三补光光源和/或第四补光光源从正面多角度、多方向的对虹膜模组进行补光。这种正面打光与两侧打光相结合的方式极大的提高了虹膜图像的清晰度与对比度，提高了图像质量。加之，通过多方向的红外光照明光源补光来屏蔽更多的外界光干扰，提高注册与比对等操作的成功率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种虹膜识别装置，其特征在于，包括：虹膜模组和第一补光光源；
所述虹膜模组，用于采集用户的虹膜特征；
所述第一补光光源设置于所述虹膜模组的一侧，为所述虹膜模组提供补光光源；
所述第一补光光源的倾斜角位于5度至30度之间，其中，所述倾斜角为光源中心光束与双眼所在平面之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置还包括：第二补光光源，所述第一补光光源和所述第二补光光源分别设置于所述虹膜模组的两侧，为所述虹膜模组提供补光光源；
所述第二补光光源的倾斜角位于5度至30度之间，其中，所述倾斜角为光源中心光束与双眼所在平面之间的夹角。
3.根据权利要求2所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置还包括：电路板，所述虹膜模组、所述第一补光光源和所述第二补光光源均安装于所述电路板上。
4.根据权利要求1所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置还包括：第三补光光源，所述第三补光光源位于所述虹膜模组的第一前方，为所述虹膜模组提供补光光源，所述第三补光光源的倾斜角位于85至95度之间，其中，所述第三补光光源的倾斜角为光源中心光束与双眼中心点连接线之间的夹角。
5.根据权利要求4所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述虹膜识别装置还包括：第四补光光源，所述第四补光光源位于所述虹膜模组的第二前方，为所述虹膜模组提供补光光源，所述第四补光光源的倾斜角位于85至95度之间，其中，所述第四补光光源的倾斜角为光源中心光束与双眼中心点连接线之间的夹角。
6.根据权利要求5所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述第三补光光源和第四补光光源均为红外光源。
7.根据权利要求1所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述第一补光光源的倾斜角位于5度至10度之间。
8.根据权利要求2所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述第二补光光源的倾斜角位于5度至10度之间。
9.根据权利要求1所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述第一补光光源为红外光源。
10.根据权利要求2所述的虹膜识别装置，其特征在于，所述第二补光光源为红外光源。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112200113A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-08 | 天津中科智能识别产业技术研究院有限公司 | 一种自适应光源装置 |
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2017
- 2017-09-08 CN CN201721155578.XU patent/CN207264408U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112200113A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-08 | 天津中科智能识别产业技术研究院有限公司 | 一种自适应光源装置 |
| CN112200113B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-08-16 | 天津中科智能识别产业技术研究院有限公司 | 一种自适应光源装置 |
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