DE102005016824A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung von Wertdokumenten - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Prüfung von blattförmigen Wertdokumenten. DOLLAR A Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit eine einfach konstruierte Meßvorrichtung erhalten werden, indem die Meßvorrichtung z. B. bei zumindest zwei Meßfrequenzen Meßwerte auswertet und die Lage von einer oder mehreren diskreten Meßspuren derart festgelegt wird, daß zumindest das Vorhandensein zweiter unterschiedlicher nichtsichtbarer Spektraleigenschaften einer vorgegebenen Art von echten Wertdokumenten geprüft werden kann.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Prüfung von blattförmigen Wertdokumenten.
- Obwohl nicht darauf beschränkt, betrifft die Erfindung im speziellen die Prüfung von Banknoten, Schecks oder Coupons, die mit maschinenlesbaren Sicherheitsmerkmalen versehen sind, welche im unsichtbaren Spektralbereich optisch geprüft werden können, um z.B. die Echtheit und/oder den Nennwert des Wertdokuments zu überprüfen bzw. zu bestimmen. Solche im unsichtbaren Spektralbereich detektierbaren Sicherheitsmerkmale können zum Beispiel im ultravioletten oder infraroten (kurz: IR) emittierende oder absorbierende Substanzen sein, welche in der Druckfarbe oder im Banknotenpapier enthalten sind.
- Systeme zur optischen Prüfung solcher Wertdokumente sind beispielsweise aus
DE 10007887 A1 ,DE 19701513 C2 , WO 2004/036508,US 5757001 oderEP 1233261 A1 bekannt. - Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effektive Prüfung solcher Wertdokumente mit einer einfach und kostengünstig konstruierten Meßvorrichtung zu ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgende Beschreibung erläutern bevorzugte Ausgestaltungen.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit eine einfach konstruierte Meßvorrichtung erhalten werden, indem die Meßvorrichtung z.B. bei zu mindest zwei Meßfrequenzen Meßwerte auswertet und die Lage von einer oder mehreren diskreten Meßspuren derart festgelegt wird, daß zumindest das Vorhandensein zweier unterschiedlicher nichtsichtbarer Spektraleigenschaften einer vorgegebenen Art von echten Wertdokumenten geprüft werden kann. Die Meßvorrichtung wird vorzugsweise zur Messung im infraroten Spektralbereich ausgelegt sein und die unterschiedlichen nichtsichtbaren Spektraleigenschaften werden z.B. unterschiedliche räumliche und/oder spektrale Verläufe der Meßwerte sein.
- Bei in Längstransport relativ zu der Meßvorrichtung transportierten Wertdokumenten kann bereits eine einzige Meßspur und bei in Quertransport relativ zu der Meßvorrichtung transportierten Wertdokumenten können bereits zwei Meßspuren ausreichen, um auch unterschiedliche nichtsichtbare Spektraleigenschaften prüfen zu können und damit eine sichere Prüfung bei geringen Kosten der Meßvorrichtung zu ermöglichen. Die Meßvorrichtung kann nicht nur in einer Bearbeitungsvorrichtung fest integriert, sondern vorzugsweise auch ein Handprüfgerät sein, in welchem automatisch oder per Hand die Banknoten im Längs- bzw. Quertransport an den Meßelementen der Meßvorrichtung vorbeitransportiert werden.
- Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren.
- Es sei besonders betont, daß die Merkmale der abhängigen Ansprüche und der in der nachstehenden Beschreibung genannten Ausführungsbeispiele in Kombination oder auch unabhängig voneinander und vom Gegenstand der Hauptansprüche vorteilhaft verwendet werden können.
- Dabei zeigen die
-
1 eine schematische Querschnittsansicht auf eine Meßvorrichtung für Banknoten nach einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 eine schematische Ansicht im sichtbaren Spektralbereich auf die Vorderseite einer Banknote, welche mit der Meßvorrichtung der1 geprüft wird; -
3 eine schematische Ansicht im sichtbaren Spektralbereich auf die Rückseite der Banknote der2 , welche mit der Meßvorrichtung der1 geprüft wird und -
4 eine schematische Ansicht im infraroten Spektralbereich auf die Rückseite der Banknote der2 , welche mit der Meßvorrichtung der1 geprüft wird. - Obwohl nicht darauf beschränkt, wird im folgenden vor allem auf die Prüfung von Banknoten im infraroten Spektralbereich eingegangen. Zusätzlich oder alternativ kann auch in anderen nichtsichtbaren Spektralbereichen gemessen werden.
-
1 zeigt in lediglich exemplarischer Weise eine schematische Querschnittsansicht auf eine Meßvorrichtung1 für Banknoten BN nach einem er sten Ausführungsbeispiel. Solche Meßvorrichtungen1 können z.B. in Papierherstellungs-, Banknotendruck-, Banknotenzähl- bzw. -Banknotensortier-, Banknoteneinzahl- und/oder Banknotenauszahlvorrichtungen, Verkaufsautomaten oder in anderen Banknotenbearbeitungsvorrichtungen eingesetzt werden. Zudem ist die Verwendung als Handprüfgerät möglich. - Die Meßvorrichtung
1 hat zwei vorzugsweise identisch aufgebaute Sensormodule2 und3 , zwischen denen eine zu prüfende Banknote BN in Richtung T vorbeitransportiert wird. Der Transport ist in diesem Fall ein Quertransport. Das bedeutet, daß die Banknoten BN parallel zu den kürzeren Banknotenkanten in Richtung T transportiert werden. - Die Sensormodule
2 ,3 weisen jeweils ein Gehäuse7 auf, in welchem eine Lichtquelle6 zur großflächigen Beleuchtung der Banknote BN zumindest mit infrarotem Licht und zwei separate Detektoren4a ,5a bzw.4b ,5b enthalten sind, welche das von unterschiedlichen Bereichen der Banknote BN ausgehende Licht in Reflexion erfassen. Indem die Banknote BN während der Messung in Richtung T zwischen den Sensormodulen2 ,3 hindurchtransportiert wird, messen die Detektoreinheiten4a ,5a bzw.4b ,5b in voneinander beabstandeten Meßspuren S1 und S2 auf der Vorderseite bzw. S3 und S4 auf der Rückseite die von der Banknote BN ausgehende Infrarotstrahlung. - Diese Meßspuren sind in den
2 bis4 für das obere Sensormodul2 mit den gestrichelten Umrißlinien S1 (Detektor4a ) und S2 (Detektor5a ) veranschaulicht. In der3 sind die entsprechenden Meßspuren des unteren Sensormoduls3 mit den gestrichelten Umrißlinien S3 (Detektor4b ) und S4 (Detektor5b ) veranschaulicht. - Die Detektoren
4a ,5a bzw.4b ,5b messen des weiteren jeweils bei zumindest zwei unterschiedlichen infraroten Frequenzen bzw. Frequenzbereichen. Wie nachfolgend erläutert, erfolgt die Festlegung der Meßspuren und Meßfrequenzen dabei in Abhängigkeit von den Eigenschaften der zu prüfenden Wertdokumente. - Die Meßwerte der Sensormodule
2 ,3 werden per Datenleitung einer EDV-gestützte Auswertungseinheit8 zugeführt. Die Auswertungseinheit6 ist entweder Bestandteil der Meßvorrichtung1 oder ein separates Bauteil. - Die Meßvorrichtung
1 ist zur automatischen Prüfung einer oder mehrerer vorgegebener Arten von Banknoten BN ausgelegt. Unter unterschiedlichen Arten von Banknoten können dabei Banknoten einer unterschiedlichen Währung, aber auch Banknoten BN unterschiedlicher Nennwerte einer gemeinsamen Währung verstanden werden. - Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Systems wird nachfolgend in lediglich exemplarischer Weise auf die Prüfung der Banknote BN der
2 bis4 mit Hilfe der Meßvorrichtung1 nach1 Bezug genommen. - Die Banknote BN ist dabei jeweils zusammen mit den zugehörigen Meßspuren S1–S4 in einer Ansicht auf die Vorderseite (
2 ) bzw. die Rückseite (3 ,4 ) abgebildet. Die2 und3 zeigen die Banknote BN wie sie im sichtbaren Spektralbereich und die4 zeigt wie die Banknote BN im infraroten Spektralbereich wahrgenommen wird. - Die Prüfung solcher Banknoten BN mit der Meßvorrichtung
1 kann nun wie folgt erfolgen:
Zuerst wird das Vorhandensein, die Lage und Verteilung von prüfbaren infraroten Spektraleigenschaften experimentell durch Ausmessen echter Banknoten BN festgestellt. Anschließend wird der Abstand der zwei Detektoren4a ,5a bzw.4b ,5b je Sensormodul2 bzw.3 so eingestellt oder vorgegeben, daß durch Auswerten der Meßwerte in den zugehörigen resultierenden Meßspuren S1, S2 bzw. S3, S4 zumindest das Vorhandensein zweier unterschiedlicher infraroter Spektraleigenschaften dieser Banknote BN bei zumindest zwei Meßfrequenzen geprüft werden kann. Die unterschiedlichen infraroter Spektraleigenschaften können z.B. einen unterschiedlichen räumlichen und/oder spektralen Verlauf der gemessenen Strahlung der Banknote BN betreffen. - Es sei betont, daß sich diese unterschiedlichen Spektraleigenschaften für unterschiedliche Banknotenwährungen bzw. -nennwerte üblicherweise unterscheiden. Demnach wird sich auch die Festlegung der Meßspuren S1, S2 bzw. S3, S4 und Meßfrequenzen natürlich unterscheiden, je nachdem ob z.B. Euros, Schweizer Franken, Britische Pfund, Schwedische Kronen, US-Dollar oder japanische Yen erfindungsgemäß geprüft werden.
- So können z.B. auch Banknoten BN geprüft werden, bei denen ein Infrarotabsorber nur in zumindest einer Teilfläche der gesamten Banknotenfläche vorhanden ist und die Meßspurlage so festgelegt wird, daß das Vorhandensein des Infrarotabsorbers in der bestimmten Teilfläche als eine erste infrarote Spektraleigenschaft geprüft wird. Infrarotabsorber sind bekannte Merk malsstoffe im Banknotenpapier bzw. der Druckfarbe, welche im infraroten Spektralbereich absorbieren, so daß die Banknoten bei Messung in diesem absorbierenden Frequenzbereichen deutlich weniger Infrarotstrahlung remittieren als Banknoten ohne Infrarotabsorber. Beispiele hierfür sind z.B. in der WO 03/038001 A1 beschrieben.
- Beim lediglich exemplarischen Beispiel einer Banknote gemäß der
2 bis4 ist ein erster Infrarotabsorber (nur) in den graphischen Strukturen11 ,12 der Vorderseite und ein zweiter Infrarotabsorber mit anderem Absorptionsspektrum (nur) in der Druckfarbe des Nennwertaufdrucks16 der Rückseite der Banknote BN vorhanden. - Neben diesen Bereichen
11 ,12 bzw.16 mit unterschiedlichen infraroten Spektraleigenschaften, weisen die Druckfarben der graphischen Struktur18 der Rückseite, der Unterschrift14 und des Nennwertaufdrucks13 auf der Vorderseite und die Druckfarben der Seriennummern15 ,17 auf der Vorderseite bzw. Rückseite im infraroten lumineszierende Substanzen auf, welche ein anderes Spektralverhalten als die beiden Infrarotabsorber haben. - Zudem weist die Banknote BN auf der Rückseite zwei sogenannte Infrarotschnitte
20 ,21 auf. Dies sind die in der Infrarotansicht der4 punktiert wiedergegebenen Bereiche, in denen die Intensität im Infraroten weitgehenden homogen ist. Im Unterschied hierzu weisen die umgebenden Bereiche meist keine oder eine räumlich wesentlich stärker variierende Verteilung der Intensität im Infraroten auf. - So variiert z.B. in den graphischen Strukturen
11 und18 die Intensität im Infraroten deutlich stärker und ähnlich wie im sichtbaren Spektralbereich. Dieser Unterschied ist exemplarisch durch die Meßkurven M3, M4 in der4 veranschaulicht, wobei die Intensität I über den Ort X der Messung entlang der Spuren S3 bzw. S4 aufgetragen ist. Über die Spur S3, d.h. im speziellen im Bereich des Infrarotschnitts20 ist die IR-Intensität weitgehend konstant, während sie über die Spur4 räumlich stärker moduliert ist. - Nachdem nun die Lage und die Eigenschaften der zu prüfenden Banknoten BN bestimmt worden sind, werden anschließend die Lage und der Abstand der Detektoren
4a ,5a bzw.4b ,5b bzw. der zugehörigen Meßspuren S1, S2 bzw. S3, S4 so festgelegt, daß zumindest zwei dieser unterschiedlichen IR-Eigenschaften geprüft werden können. - Zur Prüfung der im Quertransport vorbeitransportierten Banknote BN der
2 bis4 , reichen bereits die zwei Detektoren4a ,5a bzw.4b ,5b pro Seite aus, um die IR-Eigenschaften der Bereiche11 ,14 ,15 ,16 ,18 ,20 zu prüfen. Auch wenn in diesem Fall keine Messung der IR-Eigenschaften der Bereiche12 ,13 ,17 und21 möglich ist, da diese außerhalb der Meßspuren S1, S2 bzw. S3, S4 liegen, können mit diesem Sensor bereits die allermeisten Fälschungen erkannt werden. - Es sei noch einmal betont, daß je nach zu prüfender Banknote auch bereits das Messen in nur einer Spur, insbesondere bei einem Längstransport parallel zur längeren Banknotenkante ausreichend sein kann.
- Ein weiterer Vorteil der Meßvorrichtung
1 der1 ist es, daß die genannten IR-Eigenschaften auch unabhängig von der Lage der Banknote BN überprüft werden können, d.h. nicht nur dann, wenn Vorder- und Rückseite, sondern auch wenn links und rechts vertauscht sind. Bei der abgebildeten Lage der Banknote BN wird somit z.B. mittels der Spur S3 das Vorhandensein des IR-Schnitts20 geprüft werden können. Liegt die Banknote BN statt dessen in um 180° in der Papierebene gedrehter Lage vor, kann der IR-Schnitt20 mittels der Spur S4 und bei vertauschter Vorder- bzw. Rückseite der IR-Schnitt20 durch die Spuren S1 bzw. S2 gemessen werden. Daraus resultiert, daß mit dieser Meßvorrichtung1 auch eine Lagebestimmung durchgeführt werden kann, da die Messungen der vier Spuren S1–S4 bei echten Banknoten BN immer in vorgegebener Relation zueinander liegen müssen. - Vorteilhafterweise werden alle oder ein Teil der Meßspuren symmetrisch in Bezug auf die Banknote BN angeordnet sein. So sind die Meßspuren S1 zu S2 bzw. S3 zu S4 so angeordnet, daß ihr Abstand zu der parallel zur Transportrichtung T verlaufenden linken Kante (Meßspuren S1, S3) bzw. rechten Kante (Meßspuren S2, S4) gleich sind.
- Wie erwähnt ist notwendig, daß nicht lediglich die räumliche Verteilung bei einer Frequenz, sondern zumindest für einen Teil der zu prüfenden Eigenschaften das IR-Spektrum bei zumindest zwei spektral unterschiedlichen, vorzugsweise bei zumindest zwei spektral beabstandeten Frequenzen gemessen wird. Die Wahl der Meßfrequenzen wird wiederum von den tatsächlichen Materialeigenschaften des Banknotenpapiers bzw. von dessen Druckfarbe abhängen. In lediglich exemplarischer Weise wird auf die
US 5,757,001 verwiesen werden, in der z.B. in Bezug auf deren4 im Detail beschrieben ist, daß bereits eine Messung bei zwei unterschiedlichen Infrarot- Wellenlängen um 870 und 930 nm in gewissen Bereichen einer Banknote BN ausreichen kann, um aufgrund der unterschiedlichen Verhältnisse der Meßintensitäten bei diesen zwei Wellenlängen zwischen echten und falschen Banknoten unterscheiden zu können. - Somit kann z.B. auch das Vorhandensein eines Infrarotabsorbers in den Teilflächen
11 und/oder16 geprüft werden, indem zumindest ein Teil oder alle Detektoren4a ,5a bzw.4b ,5b Meßwerte bei zumindest zwei verschiedenen IR-Frequenzen gemessen und in der Auswertungseinheit8 mit einem zu erwartenden Spektralverlauf bei den zumindest zwei verschiedenen IR-Frequenzen für echte Wertdokumente verglichen werden, der sich z.B. für die unterschiedlichen Infrarotabsorber auch voneinander unterscheidet. - Zudem kann eine weitere IR-Spektraleigenschaft in einer anderen, Infrarotabsorber freien Teilfläche geprüft werden, indem Meßwerte bei zumindest einer Frequenz mit einer anderen zu erwartenden Spektraleigenschaft für echte Banknoten BN verglichen werden. Dies kann z.B. die Messung des IR-Schnitts
20 bei lediglich einer IR-Meßfrequenz sein. Die Kombination der Messung von IR-Absorbern und IR-Schnitten ist ein Beispiel dafür, daß eine unterschiedliche Anzahl von Meßfrequenzen notwendig ist, um das Vorhandensein der unterschiedlichen Spektraleigenschaften zu prüfen. Es sei betont, daß ein besonders deutlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung gerade aus einer Kombination von mehrerer solchen verschiedenen Auswertungen resultiert, wie z.B. der Prüfung nicht nur auf IR-Absorber, sondern z.B. auch auf einem IR-Schnitt. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Auswertung deutlich reduziert. - Neben den beschriebenen Beispielen sind noch weitere Varianten denkbar.
- So wurde vorstehend exemplarisch beschrieben, daß die IR-Absorber nur in der Druckfarbe der grafischen Vorderseiten Strukturen
11 ,12 und der Rückseiten-Nennwertangabe16 enthalten sind. Natürlich ist dies lediglich exemplarisch und die Infrarotabsorber oder die anderen im Infraroten zu prüfenden Merkmalsstoffe können auch bei echten Banknoten BN in anderen Teilflächen des Banknotensubstrats und/oder des Druckbilds vorhanden sein und geprüft werden, wobei die Teilflächen z.B. auch mittels Stahltiefdruck, Buchdruck, indirektem Hochdruck und/oder mittels Offsetdruck erzeugt worden und/oder auch Bestandteil einer anderen grafischen Struktur, wie einer Seriennummer15 ,17 , einer Unterschrift14 , einem Bankensiegel, einem Ausgabedatum, einem Wasserzeichen oder dergleichen sein können. - Weiterhin sei angemerkt, daß die Infrarotstrahlung nicht zwingend in Reflektion gemessen werden muß, sondern in anderen Varianten zusätzlich oder alternativ auch Infrarotstrahlung in Transmission, d.h. durch die Banknote BN hindurch gemessen werden kann.
- Abschließend sei betont, daß an sich auch weitere Messungen in derselben Meßvorrichtung
1 oder einer weiteren Meßvorrichtung durchgeführt werden können, um die Echtheit und/oder den Nennwert der Banknote BN zu prüfen. So können z.B. auch UV-Messungen in Transmission und/oder Reflexion durchgeführt werden, um z.B. auch UV-Aufheller detektieren zu können. Da diese meist weitgehend ganzflächig im Banknoten-Papier verteilt sind, kann eine zugehörige UV-Meßspuren an sich überall über die Banknotenfläche gelegt werden. Beim beschriebenen Beispiel kann sie z.B. zwischen oder neben die Meßspuren S1, S2 bzw. S3, S4 gelegt werden. Zudem können auch andere als optische Messungen, wie Leitfähigkeitsmessungen oder Magnetismusmessungen zur Überprüfung der Banknoten durchgeführt werden.
Claims (8)
- Verfahren zur automatischen Prüfung von blattförmigen Wertdokumenten (BN), mit folgenden Schritten: – Festlegen der Lage von einer oder mehreren Meßspuren (S1, S2, S3, S4) einer Meßvorrichtung (
1 ) derart, daß zumindest das Vorhandensein zweier unterschiedlicher nichtsichtbarer Spektraleigenschaften einer vorgegebenen Art von echten Wertdokumenten (BN) geprüft werden kann, – Bestrahlen des Wertdokuments (BN) entlang der Meßspuren (S1, S2, S3, S4), – Erfassen von Meßwerten (M3, M4) des bestrahlten Wertdokuments (BN) entlang der Meßspuren (S1, S2, S3, S4), wobei zumindest in einem Teil der Meßspuren (S1, S2, S3, S4) bei zumindest zwei spektral beabstandeten Meßfrequenzen gemessen wird, – Feststellen, ob die zumindest zwei unterschiedlichen Spektraleigenschaften der vorgegebenen Art von echten Wertdokumenten (BN) erfaßt wurden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhandensein von Wertdokumenten (BN) geprüft wird, bei denen ein Infrarotabsorber nur in zumindest einer Teilfläche (
11 ,16 ) der gesamten Wertdokumentenfläche vorhanden ist und die Meßspurlage so festgelegt wird, daß das Vorhandensein des Infrarotabsorbers in der bestimmten Teilfläche geprüft werden kann. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfrequenzen und/oder die Meßspurlage (S2) so festgelegt werden, daß das Vorhandensein eines Infrarotabsorbers in einer bestimmten Teilfläche (
11 ) geprüft wird, indem Meßwerte einer Meßspur bei zumindest zwei verschiedenen Frequenzen mit einem zu erwartenden Spektralverlauf für echte Wertdokumente (BN) verglichen werden - Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Spektraleigenschaft in einer anderen, Infrarotabsorber freien Teilfläche (
14 ,18 ) geprüft wird, indem Meßwerte bei zumindest einer Frequenz mit einer anderen zu erwartenden Spektraleigenschaft für echte Wertdokumente (BN) verglichen werden. - Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine unterschiedliche Anzahl von Meßfrequenzen notwendig ist, um das Vorhandensein der unterschiedlichen Spektraleigenschaften zu prüfen und/oder zumindest ein Teil der Meßspuren (S1, S2, S3, S4) symmetrisch in Bezug auf die Lage des zu prüfenden Wertdokuments (BN) angeordnet ist.
- Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotabsorber bei echten Wertdokumenten (BN) nur in einer Teilfläche (
11 ,12 ,16 ) des Wertdokumentensubstrats und/oder des Druckbilds des Wertdokuments (BN) vorhanden ist und geprüft wird, wobei die Teilfläche mittels Stahltiefdruck, Buchdruck, indirektem Hochdruck und/oder mittels Offsetdruck erzeugt wurde und/oder Bestandteil einer grafischen Struktur, wie einer Seriennummer angabe (15 ,17 ), einer Währungsangabe (13 ,16 ), einer Unterschrift (14 ), einem Porträtbild (11 ), einem Bankensiegel, einem Ausgabedatum, einem Wasserzeichen oder dergleichen ist. - Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste der zu prüfenden Spektraleigenschaften eine Prüfung auf das Vorhandensein eines Infrarotabsorbers und eine zweite zu prüfende Spektraleigenschaft eine Prüfung auf das Vorhandensein eines Infrarot-Schnitts in der Wertdokumentenfläche ist.
- Meßvorrichtung (
1 ) ausgelegt zur Durchführung des Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7.
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