JP2014230222A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで、原稿画像の傾きを検出する。
【解決手段】 基準データ生成部３１は、背景部位を読み取ることで得られる１または複数のラインを主走査方向において分割した複数の分割ブロック内の複数の画素の画素値に基づいて、複数の分割ブロックのそれぞれに対応する複数の基準値を基準データとして生成し、原稿画像エッジ検出部３３は、副走査方向に沿ってラインを選択していき、選択したライン内の主走査方向における所定の複数の画素位置についての読み取り画素値とその画素位置が属する分割ブロックに対応する基準値とに基づいて、原稿画像の副走査方向のエッジを検出する。そして、画像属性特定部３４は、所定の複数の画素位置について検出された原稿画像の副走査方向のエッジに基づいて原稿画像の傾きを検出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像処理装置に関するものである。

スキャナーなどの画像処理装置が画像読取を行う際に、プラテンガラス上の原稿が傾いた状態で載置されたり、自動原稿送り装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）による原稿送りにおいて原稿スキューが生じると、読み取られた原稿画像が傾いてしまう。

ある第１の装置では、搬送対象の原稿の先端部を２つのセンサーで検出し、一方のセンサーにより先端部が検出されてから、他方のセンサーにより先端部が検出されるまでの、搬送に使用しているステッピングモーターのステップ数を測定し、そのステップ数にもとづいて原稿の傾きを検出している（例えば特許文献１参照）。

また、別の第２の装置では、原稿の裏当て部分の読み取りデータにおける主走査方向の全幅における各画素について周辺の５×５画素の範囲の画素値の平均値を基準データとして計算し、主走査方向における各画素位置について、基準データと画像データとを比較することで原稿の４辺のエッジを検出し、そのエッジの情報に基づいて傾き補正を行っている（例えば特許文献２参照）。

特開平５−１７６１３３号公報 特開２００５−２７３０３３号公報

しかしながら、第１の装置では、センサーを設置する必要があるため、装置のコストが高くなってしまう。また、第２の装置では、主走査方向における全幅の各画素について画素値（階調を示す例えば８ビット値）を保持するラインメモリーを設ける必要があり、装置のコストが高くなってしまう。

また、５×５画素の周辺領域における画素値の平均値を求める場合、注目画素の属するラインの前後２ラインについてのラインメモリーをさらに設ける必要があるため、さらに装置のコストが高くなってしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、低コストで、原稿画像の傾きを検出する画像処理装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像処理装置は、原稿画像読取時に光学系からみて原稿の後側に位置する背景部位を読み取ることで得られる１または複数のラインを主走査方向において分割した複数の分割ブロック内の複数の画素の画素値に基づいて、前記複数の分割ブロックのそれぞれに対応する複数の基準値を基準データとして生成する基準データ生成部と、副走査方向に沿ってラインを選択していき、選択したライン内の主走査方向における所定の複数の画素位置についての読み取り画素値とその画素位置が属する前記分割ブロックに対応する前記基準値とに基づいて、前記原稿画像の副走査方向のエッジを検出する原稿画像エッジ検出部と、前記所定の複数の画素位置について検出された前記原稿画像の副走査方向のエッジに基づいて前記原稿画像の傾きを検出する画像属性特定部とを備える。

本発明によれば、低コストで、原稿画像の傾きを検出する画像処理装置が得られる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の内部構成を示す側面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態における分割ブロック、並びに原稿画像の先端エッジおよび後端エッジの検出について説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態における原稿画像の左端エッジおよび右端エッジの検出について説明する図である。 図５は、スジ領域の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の内部構成を示す側面図である。図１に示す画像処理装置は、スキャナー機、コピー機、ファクシミリ機、複合機などといった装置である。

図１に示す画像処理装置は、コンタクトガラス１ａ，１ｂ、キャリッジ２，３、結像レンズ４、イメージセンサー５、白基準パッチ６、および原稿カバー７を有する。

コンタクトガラス１ａは、当該画像処理装置本体の上面に設置され、原稿カバー７の原稿自動送り装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）を使用せずに画像読取を行う場合に原稿を載置される。

また、コンタクトガラス１ｂは、当該画像処理装置本体の上面に設置され、原稿カバー７のＡＤＦで原稿を自動的に搬送しつつ画像読取を行う際に、原稿がその上を通過する。

上述のＡＤＦは、コンタクトガラス１ｂ上を通過するように原稿を通過させ、画像読取部２１が、コンタクトガラス１ｂ上を通過する原稿の画像を読み取る。

画像読取部２１において、キャリッジ２は、図示せぬ駆動源によって副走査方向に移動可能に設置されている。キャリッジ２は、光源１１とミラー１２とを有する。光源１１は、主走査方向に沿って配置され、例えば配列された複数の発光ダイオードで光を出射する。光源１１から出射された光は、キャリッジ２の位置に応じて、コンタクトガラス１ａ上に載置された原稿、コンタクトガラス１ｂ上を通過する原稿などで反射する。ミラー１２は、原稿などからの反射光を反射する。原稿カバー７のＡＤＦを使用して原稿の画像読取を行う場合、キャリッジ２は、コンタクトガラス１ｂの下に固定的に配置される。

また、キャリッジ３は、図示せぬ駆動源によってキャリッジ２とともに副走査方向に移動可能に設置されている。キャリッジ３は、ミラー１３，１４を有する。ミラー１３，１４は、キャリッジ２のミラー１２からの光を反射して副走査方向に沿って出射する。

結像レンズ４は、ミラー１４からの光をイメージセンサー５に結像させる。イメージセンサー５は、主走査方向に配列された所定の画素数の受光素子を有する一次元イメージセンサーであり、ラインごとに、その画素数の画素についての受光量に対応する電気信号を出力する。イメージセンサー５としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が使用される。

白基準パッチ６は、装置内部の天面に配置され、白色の基準データを取得するために使用される板状の部材である。

原稿カバー７は、コンタクトガラス１ａに面接触可能で回動自在に設置されている部材であって、原稿をコンタクトガラス１ａに密着させるとともに、画像読取時に環境光がコンタクトガラス１から装置内部へ入射することを防ぐ。また、原稿カバー７は、ＡＤＦを有しており、原稿トレイ７ａに載置された原稿を１枚ずつ搬送ローラー７ｂによって搬送し、コンタクトガラス１ｂ上を通過させる。

図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の電気的な構成を示すブロック図である。図３は、本発明の実施の形態における分割ブロック、並びに原稿画像の先端エッジおよび後端エッジの検出について説明する図である。図４は、本発明の実施の形態における原稿画像の左端エッジおよび右端エッジの検出について説明する図である。図５は、スジ領域の一例を示す図である。

図２に示すように、画像読取部２１により得られる原稿画像を含む読み取り画像の画像データが画像処理部２２に供給される。

画像処理部２２は、基準データ生成部３１、スジ領域特定部３２、原稿画像エッジ検出部３３、画像属性特定部３４、および原稿画像処理部３５を有する。なお、画像処理部２２は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などでハードウェアとして実現してもよいし、コンピューターでプログラムを実行することで、ソフトウェアとして実現してもよい。

基準データ生成部３１は、背景部位を読み取ることで得られる１または複数のラインを主走査方向において分割した複数の分割ブロック内の複数の画素の画素値に基づいて、複数の分割ブロックのそれぞれに対応する複数の基準値を基準データとして生成し、図示せぬメモリーにおいて保持する。例えば図３に示すように、副走査方向の幅がＬｒｅｆ本のライン幅である１６個の分割ブロックが設定される場合、１６個の基準値がメモリーに保持される。

背景部位は、原稿画像読取時に光学系（図１におけるコンタクトガラス１ａ，１ｂなど）からみて原稿の後側に位置する部位であって、コンタクトガラス１ａ上の原稿をコンタクトガラス１ａに押し付ける原稿カバー７の原稿押さえ部、およびコンタクトガラス１ｂ上方の原稿搬送ガイド、原稿搬送ローラーなどの部位である。

なお、上述の基準値は、分割ブロックが１ラインである場合、その基準値に対応する分割ブロック内の画素値の最頻値とされ、分割ブロックが複数ラインである場合、その基準値に対応する分割ブロック内のそれぞれのラインにおける画素値の最頻値についての平均値とされるようにしてもよい。このようにすることで、多くのラインメモリーを必要とせずに、上述の基準値が得られる。例えば、基準データ生成部３１は、画素値（濃度値）のヒストグラムを生成し、そのヒストグラムから最頻値を特定する。

また、上述の基準値は、分割ブロックが１ラインである場合、その基準値に対応する分割ブロック内の画素値の平均値とされ、分割ブロックが複数ラインである場合、その基準値に対応する分割ブロック内のそれぞれのラインにおける画素値の平均値についての平均値とされるようにしてもよい。このようにすることで、多くのラインメモリーを必要とせずに、上述の基準値が得られる。

このように、主走査方向において長い幅を有する１つの分割ブロック内に対して１つの基準値を決定するので、光源１１、イメージセンサー５などの特性に起因する主走査方向における読み取り輝度のばらつきの影響が抑制されるとともに、ノイズの影響も抑制される。

スジ領域特定部３２は、コンタクトガラス１ｂに付着したゴミなどに起因して読み取り画像内において副走査方向に延びるスジを検出し、そのスジの主走査方向におけるスジ領域を特定する。

原稿画像エッジ検出部３３は、副走査方向に沿ってラインを選択していき、選択したライン内の所定の複数の画素位置についての読み取り画素値（画像読取部２１により得られた画素値）とその画素位置が属する分割ブロックに対応する基準値とに基づいて、原稿画像の副走査方向のエッジを検出する。

この実施の形態では、原稿画像エッジ検出部３３は、副走査方向における所定の複数のラインのそれぞれについて、そのライン内の各画素位置の読み取り画素値とその画素位置が属する分割ブロックに対応する基準値とに基づいて、原稿画像の主走査方向のエッジを検出する。

この実施の形態では、原稿画像エッジ検出部３３は、原稿画像の副走査方向の先端エッジおよび後端エッジを検出するとともに、原稿画像の主走査方向の左端エッジおよび右端エッジを検出する。

例えば図３に示すように、所定の画素位置Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれについて、副走査方向における先端エッジ位置（つまり、先端エッジが存在するライン）ＬＳ１〜ＬＳ４および後端エッジ位置ＬＥ１〜ＬＥ４が検出される。

また、例えば図４に示すように、所定のラインＬ１〜Ｌ４のそれぞれについて、主走査方向における左端エッジ位置（つまり、左端エッジが存在する画素位置）ＰＬ１〜ＰＬ４および右端エッジ位置ＰＲ１〜ＰＲ４が検出される。

具体的には、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白である場合、選択したラインが、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値が所定の閾値以上となった最初のラインである場合、選択したラインのその注目画素位置に、原稿画像の副走査方向の先端エッジがあると判定する。

また、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白以外の色である場合、選択したラインが、選択したラインにおける注目画素位置において、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値の絶対値が所定の閾値以上となった最初のラインである場合、選択したラインのその注目画素位置に、原稿画像の副走査方向の先端エッジがあると判定する。

さらに、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白である場合、先端エッジの検出後、選択したラインが、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値が所定の閾値以上となった最後のラインである場合、選択したラインのその注目画素位置に、原稿画像の副走査方向の後端エッジがあると判定する。

また、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白以外の色である場合、選択したラインが、選択したラインにおける注目画素位置において、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値の絶対値が所定の閾値以下へ変化した最後のラインである場合、選択したラインのその注目画素位置に、原稿画像の副走査方向の後端エッジがあると判定する。

さらに、具体的には、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白である場合、ライン内の注目画素位置が、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値が所定の閾値以上となった最初の画素位置である場合、そのラインのその注目画素位置に、原稿画像の主走査方向の左端エッジがあると判定する。

また、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白以外の色である場合、ライン内の注目画素位置が、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値の絶対値が所定の閾値以上となった最初の画素位置である場合、そのラインのその注目画素位置に、原稿画像の主走査方向の左端エッジがあると判定する。

さらに、具体的には、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白である場合、ライン内の注目画素位置が、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値が所定の閾値以上となった最後の画素位置である場合、そのラインのその注目画素位置に、原稿画像の主走査方向の右端エッジがあると判定する。

また、原稿画像エッジ検出部３３は、背景部位の色が白以外の色である場合、ライン内の注目画素位置が、分割ブロックに対応する基準値から読み取り画素値を減算して得られる値の絶対値が所定の閾値以下へ変化した最後の画素位置である場合、そのラインのその注目画素位置に、原稿画像の主走査方向の右端エッジがあると判定する。

また、原稿画像エッジ検出部３３は、スジ領域外では、上述のように、ライン内の各画素位置の読み取り画素値とその画素位置が属する分割ブロックに対応する基準値とに基づいて、原稿画像の主走査方向のエッジを検出し、スジ領域内では、ライン内の各画素位置の読み取り画素値とその画素位置の隣接画素位置の読み取り画素値とに基づいて、原稿画像の主走査方向のエッジを検出する。

なお、左端エッジについては、スジ領域内では、ライン内の各画素位置の読み取り画素値とその画素位置の左側に隣接する画素位置の読み取り画素値とに基づいて、原稿画像の主走査方向の左端エッジを検出する。具体的には、ライン内の注目画素位置の読み取り画素値からその画素位置の左側に隣接する画素位置の読み取り画素値を減算して得られる値が所定の閾値以上となったとき、注目画素位置に原稿画像の主走査方向の左端エッジが存在すると判定する。

また、右端エッジについては、スジ領域内では、ライン内の各画素位置の読み取り画素値とその画素位置の右側に隣接する画素位置の読み取り画素値とに基づいて、原稿画像の主走査方向の右端エッジを検出する。具体的には、ライン内の注目画素位置の読み取り画素値からその画素位置の右側に隣接する画素位置の読み取り画素値を減算して得られる値が所定の閾値以上となったとき、注目画素位置に原稿画像の主走査方向の右端エッジが存在すると判定する。

例えば、図５に示す例では、ラインＬ１，Ｌ２については、スジ領域内で、右端エッジおよび左端エッジが検出され、ラインＬ３，Ｌ４については、スジ領域外で、右端エッジおよび左端エッジが検出される。

なお、スジ領域特定部３２は、スジ領域でのエッジ検出を上述のように切り替えるためのマスクデータを生成する。マスクデータは、全幅分の１画素あたり１ビットのデータであり、スジ領域内かスジ領域外かを示すデータである。原稿画像エッジ検出部３３は、そのマスクデータを参照して注目画素位置がスジ領域内か否かを判定する。

スジ領域特定部３２は、以下の４つの条件から選択された１つの条件が成立した画素はスジ領域内とし、それ以外はスジ領域外としてマスクデータを生成する。

条件＃１：主走査方向における注目画素位置（スジ領域内か否かを特定すべき画素位置）について、基準データ生成に使用されるラインの範囲内で副走査方向に沿って配列している画素のうち、少なくとも１つの画素の読み取り画素値（ＲＧＢ値）のＲ値、Ｇ値およびＢ値の少なくとも１つが所定の閾値以下である。

条件＃２：主走査方向における注目画素位置について、基準データ生成に使用されるラインの範囲内で副走査方向に沿って配列している画素のうち、少なくとも１つの画素の読み取り画素値（ＲＧＢ値）のＲ値、Ｇ値およびＢ値のすべてが所定の閾値以下である。

条件＃３：主走査方向における注目画素位置について、基準データ生成に使用されるラインの範囲内で副走査方向に沿って配列している全画素の読み取り画素値（ＲＧＢ値）のＲ値、Ｇ値およびＢ値の少なくとも１つが所定の閾値以下である。

条件＃４：主走査方向における注目画素位置について、基準データ生成に使用されるラインの範囲内で副走査方向に沿って配列している全画素の読み取り画素値（ＲＧＢ値）のＲ値、Ｇ値およびＢ値のすべてが所定の閾値以下である。

図２に戻り、画像属性特定部３４は、主走査方向における上述の所定の複数の画素位置について検出された原稿画像の副走査方向のエッジに基づいて原稿画像の傾きを検出する。

また、画像属性特定部３４は、原稿画像の副走査方向のエッジおよび原稿画像の主走査方向のエッジに基づいて原稿画像の傾きを検出するようにしてもよい。

この実施の形態では、画像属性特定部３４は、原稿画像の副走査方向の先端エッジおよび後端エッジ並びに原稿画像の主走査方向の左端エッジおよび右端エッジに基づいて、原稿画像の位置を特定する。

原稿画像処理部３５は、検出された上述の傾きの角度に応じて、原稿画像が正立するように原稿画像を回転するとともに、原稿画像の位置に応じて、例えば原稿画像が所定読み取りサイズの画像内の中央に位置するように原稿画像を移動する。

次に、上記画像処理装置の動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置の動作を説明するフローチャートである。

画像処理部２２は、画像読取部２１による読み取り画像の先頭から１ラインずつ、各ラインの読み取り画素値を取得していく。

そして、まず、基準データ生成部３１が、上述のようにして基準データを生成する（ステップＳ１）。

その後、原稿画像エッジ検出部３２は、読み取り画像内で副走査方向に沿って注目ラインを順番に選択していき、その注目ラインにおける所定の画素位置Ｐ１〜Ｐ４において副走査方向の先端エッジまたは後端エッジが存在するか否かを上述のようにして判定する（ステップＳ２）。

また、原稿画像エッジ検出部３２は、その注目ラインが所定のラインＬ１〜Ｌ４である場合、その注目ラインにおいて主走査方向の左端エッジおよび右端エッジが存在するか否かを上述のようにして判定する（ステップＳ３）。

そして、原稿画像エッジ検出部３２により先端エッジおよび後端エッジ並びに左端エッジおよび右端エッジが検出されると、画像属性特定部３４は、読み取り画像内の原稿画像の位置、サイズおよび傾き角を、その先端エッジおよび後端エッジ並びに左端エッジおよび右端エッジの位置に基づいて特定する（ステップＳ４）。

原稿画像処理部３５は、その読み取り画像内の原稿画像の位置、サイズおよび傾き角に基づき、原稿画像の編集（回転、移動など）が必要か否かを判定し（ステップＳ５）、原稿画像の編集が必要であると判定した場合には、必要な編集を原稿画像に対して施す（ステップＳ６）。

以上のように、上記実施の形態によれば、基準データ生成部３１は、背景部位を読み取ることで得られる１または複数のラインを主走査方向において分割した複数の分割ブロック内の複数の画素の画素値に基づいて、複数の分割ブロックのそれぞれに対応する複数の基準値を基準データとして生成し、原稿画像エッジ検出部３３は、副走査方向に沿ってラインを選択していき、選択したライン内の所定の複数の画素位置についての読み取り画素値とその画素位置が属する分割ブロックに対応する基準値とに基づいて、原稿画像の副走査方向のエッジを検出する。そして、画像属性特定部３４は、所定の複数の画素位置について検出された原稿画像の副走査方向のエッジに基づいて原稿画像の傾きを検出する。

これにより、全幅分の画素値を基準データとしてラインメモリーで保持する必要がないため、装置のコストが低くなる。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態において、原稿画像の傾きを検出するだけでよい場合、副走査方向における原稿画像のエッジを検出し、主走査方向における原稿画像のエッジを検出しないようにしてもよい。

本発明は、例えば、スキャナー、コピー機、複合機などに適用可能である。

３１ 基準データ生成部
３２ スジ領域特定部
３３ 原稿画像エッジ検出部
３４ 画像属性特定部
３５ 原稿画像処理部

Claims (6)

1. 原稿画像読取時に光学系からみて原稿の後側に位置する背景部位を読み取ることで得られる１または複数のラインを主走査方向において分割した複数の分割ブロック内の複数の画素の画素値に基づいて、前記複数の分割ブロックのそれぞれに対応する複数の基準値を基準データとして生成する基準データ生成部と、
   副走査方向に沿ってラインを選択していき、選択したライン内の主走査方向における所定の複数の画素位置についての読み取り画素値とその画素位置が属する前記分割ブロックに対応する前記基準値とに基づいて、前記原稿画像の副走査方向のエッジを検出する原稿画像エッジ検出部と、
   前記所定の複数の画素位置について検出された前記原稿画像の副走査方向のエッジに基づいて前記原稿画像の傾きを検出する画像属性特定部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記原稿画像エッジ検出部は、副走査方向における所定の複数のラインのそれぞれについて、前記ライン内の主走査方向における各画素位置の読み取り画素値とその画素位置が属する前記分割ブロックに対応する前記基準値とに基づいて、前記原稿画像の主走査方向のエッジを検出し、
   前記画像属性特定部は、前記原稿画像の副走査方向のエッジ、または、前記原稿画像の副走査方向のエッジおよび前記原稿画像の主走査方向のエッジに基づいて前記原稿画像の傾きを検出すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 原稿画像処理部をさらに備え、
   前記原稿画像エッジ検出部は、前記原稿画像の副走査方向の先端エッジおよび後端エッジを検出するとともに、前記原稿画像の主走査方向の左端エッジおよび右端エッジを検出し、
   前記画像属性特定部は、前記原稿画像の副走査方向の先端エッジおよび後端エッジ並びに前記原稿画像の主走査方向の左端エッジおよび右端エッジに基づいて、前記原稿画像の位置を特定し、
   前記原稿画像処理部は、前記検出された前記傾きの角度に応じて前記原稿画像を回転するとともに、前記原稿画像の位置に応じて前記原稿画像を移動すること、
   を特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記基準値は、前記分割ブロックが１ラインである場合、その基準値に対応する前記分割ブロック内の画素値の最頻値とされ、前記分割ブロックが複数ラインである場合、その基準値に対応する前記分割ブロック内のそれぞれのラインにおける画素値の最頻値についての平均値とされることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理装置。
5. 前記基準値は、前記分割ブロックが１ラインである場合、その基準値に対応する前記分割ブロック内の画素値の平均値とされ、前記分割ブロックが複数ラインである場合、その基準値に対応する前記分割ブロック内のそれぞれのラインにおける画素値の平均値についての平均値とされることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理装置。
6. 主走査方向におけるスジ領域を特定するスジ領域特定部をさらに備え、
   前記原稿画像エッジ検出部は、前記スジ領域外では、前記ライン内の各画素位置の読み取り画素値とその画素位置が属する前記分割ブロックに対応する前記基準値とに基づいて、前記原稿画像の主走査方向のエッジを検出し、前記スジ領域内では、前記ライン内の各画素位置の読み取り画素値とその画素位置の隣接画素位置の読み取り画素値とに基づいて、前記原稿画像の主走査方向のエッジを検出すること、
   を特徴とする請求項２記載の画像処理装置。

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