JP2016111509A - 車両用画像処理装置、車両用画像処理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】車両後方の画像をより適切に表示する車両用画像処理装置、車両用画像処理方法及びプログラムを提供する。【解決手段】車両用画像処理装置10は、車両の後方を撮像する撮像部2〜4の撮像画像を取得する取得部21と、撮像画像のうち車両の車体部分に対応する箇所に画像処理を施す画像処理部23と、画像処理部23によって画像処理が施された画像を表示部に出力する出力部24とを備える。画像処理部23は、撮像部2〜4から取得した撮像画像に基づき、自車の車体の色、自車以外の画像の色(例えば、道路の色、空の色、建物の色、その他の風景の色)を解析する画像解析部41と、画像解析部41の解析結果に基づいて、マスク画像を生成するマスク画像生成部42と、画像取得部21が取得した撮像画像上にマスク画像を重畳し、さらに、マスク画像上に報知情報を重畳する画像重畳部43とを備える。【選択図】図3
Description
本発明は、車両用画像処理装置、車両用画像処理方法およびプログラムに関する。
従来、サイドミラーを電子化する技術が知られている。例えば、特許文献1には、自車後方の画像を撮影して複数の領域に分割し、かかる複数の領域のうち、自車遠方側の領域ほど非鮮明となるように補正した画像をサイドミラーモニタに表示する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、自車遠方側の領域ほど非鮮明にするため、遠近感がでるものの、自車遠方側の他車を明確に認識できないおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両後方の画像をより適切に表示することができる車両用画像処理装置、車両用画像処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、車両用画像処理装置において、取得部と、画像処理部と、出力部とを備える。前記取得部は、車両の後方を撮像する撮像部の撮像画像を取得する。前記画像処理部は、前記撮像画像のうち前記車両の車体部分に対応する箇所に画像処理を施す。前記出力部は、前記画像処理部によって前記画像処理が施された画像を表示部に出力する。
本発明は、車両後方の画像をより適切に表示するという効果を奏する。
以下に、本発明に係る車両用画像処理装置、車両用画像処理方法およびプログラムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る車両用画像処理方法を示す説明図であり、自車の車両に搭載される車両用画像処理装置(以下、画像処理装置と記載する場合がある)によって実行される。かかる車両用画像処理方法において、画像処理装置は、まず、自車後方を撮像する撮像部によって撮像された画像(以下、後方撮像画像と記載する)を取得する。図1(a)に示す画像は、左後方を撮像する撮像部から出力される後方撮像画像である。
次いで、画像処理装置は、図1(b)に示すように、後方撮像画像のうち自車の車体部分に対応する箇所に画像処理を施す。かかる画像処理は、例えば、後方撮像画像のうち車体部分の画像上に透過性を有するマスク画像を重畳して合成することによって行われる。
また、画像処理装置は、運転を支援する情報(以下、運転支援情報と記載する)として、例えば、車両に配置された距離センサなどからの情報に基づき、自車後方の他車の位置を示す情報や危険度を示す情報(以下、報知情報と記載する)を生成する。
画像処理装置は、図1(c)に示すように、報知情報を後方撮像画像に重畳したマスク画像上に重畳して合成し、合成画像を車両に配置された表示部に表示する。図1(c)に示す報知情報は、自車後方の他車のうち、位置が近い他車を大きな図形で表しており、上方ほど自車との位置が近い他車であることを示す。
このように、本車両用画像処理方法では、後方撮像画像上にマスク画像を重畳することから、運転者が自車後方の他車を認識しやすくなる。例えば、後方撮像画像上にマスク画像を重畳することにより、後方撮像画像において車両周囲の領域と車体部分の領域との区別を把握しやすくなる。
また、後方撮像画像上にマスク画像を重畳することにより、車体部分の領域内の画像を目立たなくすることができる。そのため、自車後方の他車が目立ちやすくなる。特に、運転者は自車遠方側の他車をより明確に把握することができる。したがって、運転支援をより適切に行うことができる。
また、本車両用画像処理方法では、後方撮像画像に運転支援情報を配置することができるため、従来のように後方撮像画像のみの表示の場合に比べ、運転者の利便性を向上させることができ、運転支援をより適切に行うことができる。
さらに、本車両用画像処理方法では、後方撮像画像のうち自車の車体部分に運転支援情報を表示することから、自車周囲の画像が隠れず、そのため、運転への影響を抑制することができる。
しかも、本車両用画像処理方法では、運転支援情報を後方撮像画像に重畳したマスク画像上に重畳することから、車体部分の色などで運転支援情報が見えにくくなったり目立たなくなったりすることを抑制することができ、運転支援情報をより適切に表示することができる。
以下、本発明の実施形態に係る車両用画像処理装置、車両用画像処理方法およびプログラムについてさらに具体的に説明する。図2は、本発明の実施形態に係る車両用画像処理装置を含む車両装置の構成例を示す図である。
図2に示すように、実施形態に係る車両装置は、左側撮像部2と、右側撮像部3と、後側撮像部4と、左後方画像表示部5と、右後方画像表示部6と、車両用画像処理装置10とを備え、車両1に配置される。
左側撮像部2は、車両の左後方11を撮像する撮像部であり、例えば、左サイドミラー近傍に配置される。また、右側撮像部3は、車両1の右後方12を撮像する撮像部であり、例えば、右サイドミラー近傍に配置される。また、後側撮像部4は、車両1の後方全体13を撮像する撮像部であり、例えば、車両1のリア部分に配置される。
これらの撮像部2〜4は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を備え、かかる撮像素子によって撮像した動画像を車両用画像処理装置10へ出力する。
左後方画像表示部5は、車両用画像処理装置10から出力される左後方画像を表示し、右後方画像表示部6は、車両用画像処理装置10から出力される右後方画像を表示する。これらの表示部5、6は、例えば、画像をフロントガラスに投影するプロジェクタやヘッドアップディスプレイである。なお、各表示部5、6は、サイドミラー(ドアミラー)の部分に配置したり、車内外のその他の部分に配置したりしてもよい。
車両用画像処理装置10は、左側撮像部2、右側撮像部3および後側撮像部4から撮像画像を取得し、かかる撮像画像に対して画像処理を施して左後方画像表示部5および右後方画像表示部6へ出力する。
図3は、車両用画像処理装置10の構成例を示す図である。図3に示すように、車両用画像処理装置10は、画像取得部21と、報知処理部22と、画像処理部23と、画像出力部24とを備える。
車両用画像処理装置10は、CPUやMPU等のプロセッサと、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子などの記憶部を備えるコンピュータであり、記憶部には、画像処理プログラムが記憶されている。
プロセッサは、かかる画像処理プログラムを記憶部から読み出して実行することにより、画像取得部21、報知処理部22、画像処理部23および画像出力部24として機能する。なお、車両用画像処理装置10は、図3に示す構成に限られず、後述する情報処理を行う構成であれば他の構成であってもよい。
画像取得部21は、左側撮像部2、右側撮像部3および後側撮像部4からそれぞれ撮像画像を取得する。報知処理部22は、報知情報を生成する。画像処理部23は、画像取得部21が取得した撮像画像のうち車両1の車体(ボディ)部分に対応する箇所に画像処理を施す。画像出力部24は、画像処理部23によって画像処理が施された画像を左後方画像表示部5および右後方画像表示部6に出力する。
報知処理部22は、周囲車両検出部31と、報知情報生成部32とを備える。周囲車両検出部31は、画像取得部21が取得した撮像画像から他車の位置を検出する。例えば、周囲車両検出部31は、撮像画像中のエッジから他車を検出し、検出した領域の大きさに基づき、自車から他車までの距離(他車の位置)を検出する。なお、他車の距離を検出する方法は、かかる方法に限定されるものではなく、例えば別途レーダを設置する等、種々の方法を採用することができる。
報知情報生成部32は、周囲車両検出部31によって検出された他車の位置に基づいて報知情報を生成する。図4は、報知情報の一例を示す図である。図4に示す例では、塗りつぶした円の周りに径の異なる2つの円が他車を示す図形(以下、他車マークと記載する)として表されるが、他車マークは、運転者が把握しやすい図形、文字または記号であればよい。
図4(a)〜(c)に示す例では、他車マークの上下方向の位置により自車と他車との距離が表され、また、他車マークの大きさで注意度が表される。例えば、他車マークは、自車位置から近いほど上方に大きく配置され(図4(a)参照)、他車マークは、自車位置から遠いほど下方に小さく配置される(図4(c)参照)。
周囲車両検出部31によって複数の他車が同時に検出された場合、報知情報生成部32は、他車マークが1つずつ順番に表示されるように、例えば、図4(a)、図4(b)、図4(c)の順で識別情報を生成する。これにより、自車の運転者は他車の位置を1台ずつ認識しやすくなる。
なお、報知情報生成部32は、周囲車両検出部31によって複数の他車が同時に検出された場合、複数の他車マークを1つの識別情報として生成し、自車の運転者に同時に複数台の他車を認識させることもできる。
報知情報生成部32は、左後方画像表示部5で表示するための報知情報(以下、左側報知情報と記載する)と、右後方画像表示部6で表示するための報知情報(以下、右側報知情報と記載する)をそれぞれ生成することができる。この場合、周囲車両検出部31は、左側撮像部2の撮像画像から左側報知情報用に他車の位置を検出し、右側撮像部3の撮像画像から右側報知情報用に他車の位置を検出する。
このようにすることで、例えば、左側報知情報として左側レーンを走行している他車の位置を報知する情報を生成でき、右側報知情報として右側レーンを走行している他車の位置を報知する情報を生成できる。
なお、周囲車両検出部31は、左側撮像部2と後側撮像部4の撮像画像から左側報知情報用に他車の位置を検出し、右側撮像部3と後側撮像部4の撮像画像から右側報知情報用に他車の位置を検出することもできる。このようにすることで、他車の位置の精度を高めることができる。
また、報知情報生成部32は、自車が1車線の道路を走行していると判定した場合、報知情報の生成を行わないことができる。また、報知情報生成部32は、自車と同一走行車線を走行している他車の位置が急接近した場合、その旨を報知する報知情報を生成することもできる。
図3に戻って、画像処理部23について説明する。画像処理部23は、図3に示すように、画像解析部41と、マスク画像生成部42と、画像重畳部43とを備える。画像解析部41は、撮像画像を解析する。マスク画像生成部42は、画像解析部41の解析結果に基づき、マスク画像を生成する。画像重畳部43は、画像取得部21が取得した撮像画像上にマスク画像を重畳し、さらに、マスク画像上に報知情報を重畳する。
画像解析部41は、撮像部2〜4から取得した撮像画像に基づき、自車の車体の色、自車以外の画像の色(例えば、道路の色、空の色、建物の色、その他の風景などの色)などを解析する。なお、画像解析部41は、例えば、画像解析により、車体の位置、道路の位置、空の位置などを解析することができ、解析された各領域の色(例えば、領域の平均色)を解析することがでる。
マスク画像生成部42は、例えば、左側撮像部2の撮像画像に対する画像解析部41の解析結果に基づいて、左側画像用のマスク画像(以下、左側マスク画像と記載する)を生成する。また、マスク画像生成部42は、例えば、右側撮像部3の撮像画像に対する右側画像用のマスク画像(以下、右側マスク画像と記載する)を生成する。
例えば、マスク画像生成部42は、画像解析部41の解析結果に基づいて、マスク画像の色および透過度の少なくとも一つを変更する。これにより、例えば、色や透過度が同じマスク画像を使用する場合に比べ、運転者の他車に対する視認性をより向上させることができる。
マスク画像生成部42は、例えば、自車以外の画像(以下、自車外画像と記載する)の色が暗い場合には、自車外画像に対して明度が相対的に高い色のマスク画像を生成する。また、マスク画像生成部42は、自車外画像の色が明るい場合には、自車外画像に対して明度が相対的に低い色のマスク画像を生成する。これにより、例えば、車両周囲の領域と車体部分の領域との区別を把握しやすくできる。
また、マスク画像生成部42は、例えば、車体の色が明るい場合、透過度を低くしたマスク画像を生成し、車体の色が暗い場合、透過度を高くしたマスク画像を生成する。これにより、例えば、車体の色に応じた適切なマスク画像を生成することができる。なお、マスク画像生成部42は、自車外画像の色と車体の色とに基づき、透過度を調整したマスク画像を生成することもできる。
また、マスク画像生成部42は、画像解析部41の解析結果に基づいて、マスク画像の形状や大きさが撮像画像中の車体部分と一致するようにマスク画像を生成することができる。これにより、運転者の他車に対する視認性をより適切に向上させることができる。なお、マスク画像生成部42は、車体部分の略全体を覆い、かつ、他車の識別に大きな影響を与えない形状であればよく、例えば、図1(b)に示すように、直線の境界を有するようなマスク画像であってもよい。
なお、マスク画像生成部42は、撮像部2〜4による撮像方向や撮像範囲とマスク画像の形状や大きさとを関連付けて内部の記憶部に予め記憶することができる。この場合、マスク画像生成部42は、撮像部2〜4の撮像方向や撮像範囲の変更操作などが行われた場合に、記憶部に記憶した情報に基づき、撮像方向に応じたマスク画像を決定することもできる。このようにすることで、マスク画像を簡易に生成することができる。
画像重畳部43は、図5に示すように、画像取得部21が取得した撮像画像上にマスク画像を重畳し、さらに、マスク画像上に報知情報を重畳する。図5は、画像処理の手順を示す説明図である。
例えば、画像重畳部43は、左側撮像部2の撮像画像上に左側マスク画像を重畳し、さらに、左側マスク画像上に左側報知情報を重畳して左後方画像表示部5用の画像(以下、左側表示用画像と記載する)を生成する。また、画像重畳部43は、右側撮像部3の撮像画像上に右側マスク画像を重畳し、さらに、右側マスク画像上に右側報知情報を重畳して右後方画像表示部6用の画像(以下、右側表示用画像と記載する)を生成する。
図3に示す画像出力部24は、画像処理部23から出力される左側表示用画像を左後方画像表示部5へ出力し、左後方画像表示部5に左側表示用画像を表示させる。また、画像出力部24は、画像処理部23から出力される右側表示用画像を右後方画像表示部6へ出力し、右後方画像表示部6に右側表示用画像を表示させる。
このように、実施形態に係る車両用画像処理装置10は、撮像画像上にマスク画像を重畳することから、車両周囲の領域と車体部分の領域との区別を把握しやすくなり、また、車体部分の領域内の画像を目立たなくできる。そのため、運転者の他車に対する視認性を向上させることができ、運転支援をより適切に行うことができる。
また、車両用画像処理装置10は、撮像画像のうち自車の車体部分に報知情報を表示することから、報知情報により自車周囲の画像が隠れないようにでき、運転への影響を抑制することができる。しかも、車両用画像処理装置10は、報知情報を撮像画像に重畳したマスク画像上に重畳することから、車体部分の色などで報知情報が見えにくくなったり目立たなくなったりすることを抑制することができ、報知情報をより適切に表示することができる。また、報知情報の色を車体とマスク画像との色と異ならせてもよい。
なお、上述した実施形態では、マスク画像生成部42は、画像取得部21が取得した撮像画像上にマスク画像を重畳したが、画像解析部41の解析結果に基づいて、撮像画像のうち車体部分の画像を非鮮明にしたり、明度や彩度を低くしたりすることもできる。この場合、マスク画像生成部42は、例えば、画像解析部41の解析結果に基づいて、非鮮明度、明度および彩度の少なくとも一つを変更することができる。
例えば、マスク画像生成部42は、車体部分を非鮮明にした上で、自車外画像の色が暗い場合には、自車外画像に対して車体部分の画像の明度や彩度を相対的に高くし、自車外画像の色が明るい場合には、自車外画像に対して車体部分の画像の明度や彩度を相対的に低くする。これにより、例えば、車両周囲の領域と車体部分の領域との区別を把握しやすくできる。
また、マスク画像生成部42は、例えば、車体部分を非鮮明にした上で、車体の色が明るい場合、明度や彩度を相対的に低くし、車体の色が暗い場合、明度や彩度を相対的に高くする。また、マスク画像生成部42は、例えば、車体の色が明るいほど非鮮明度を高くする。これによっても、例えば、車両周囲の領域と車体部分の領域との区別を把握しやすくできる。なお、マスク画像生成部42は、例えば、解像度を低下させることによって非鮮明度を高くすることができる。
また、マスク画像生成部42は、自車外画像の色が所定以上暗い場合や前点灯が行われた場合などには、マスク画像を生成しないこともできる。この場合、画像解析部41は、撮像画像の解析を停止することができ、処理負荷を軽減することができる。
また、マスク画像生成部42は、時間帯とマスク画像の透過度および色とを対応付けて内部の記憶部に記憶することもできる。この場合、マスク画像生成部42は、現在の時間帯に基づいてマスク画像の透過度および色の少なくとも一つを変更することができる。これにより、画像解析部41は、撮像画像の解析を停止することができるため、処理負荷を軽減することができる。
上述した実施形態において、画像重畳部43は、左側撮像部2の撮像画像と右側撮像部3の撮像画像とに対してマスク画像および報知画像の重畳等を行う例を説明したが、後側撮像部4の撮像画像に対してマスク画像および報知画像の重畳等を行うこともできる。図6は、後側撮像部4の撮像画像に対する画像処理の一例を示す図である。
図6に示すように、画像重畳部43は、例えば、後側撮像部4の撮像画像のうち左側撮像部2の撮像画像に対応する領域(以下、左側対応領域と記載する)の画像を抽出する。画像重畳部43は、抽出した画像に左側マスク画像を重畳し、さらに、左側マスク画像上に左側報知情報を重畳して左側表示用画像を生成する。
また、画像重畳部43は、後側撮像部4の撮像画像のうち右側撮像部3の撮像画像に対応する領域(以下、右側対応領域と記載する)の画像を抽出する。画像重畳部43は、抽出した画像に右側マスク画像を重畳し、さらに、右側マスク画像上に右側報知情報を重畳して右側表示用画像を生成する。
後側撮像部4は、車両1のリア部分に配置されることから、車体が撮像領域に含まれない。そこで、画像重畳部43は、図6に示すように、後側撮像部4の撮像画像のうち左側撮像部2および右側撮像部3の撮像画像の車体部分に対応する領域(以下、車体対応領域と記載する)に画像処理を施す。
この場合、画像解析部41は、後側撮像部4の撮像画像に基づき、車体対応領域以外の色を解析し、かかる解析結果に基づき、マスク画像生成部42は、マスク画像の透過度や色などを決定することができる。
例えば、マスク画像生成部42は、車体対応領域以外の色が暗い場合、車体対応領域以外に対して明度が相対的に高いマスク画像を生成し、車体対応領域以外の色が明るい場合には、車体対応領域以外に対して明度が相対的に低いマスク画像を生成する。
これにより、例えば、車体部分に対応する領域であることを把握しやすくなる。なお、マスク画像生成部42は、予め用意した車体図形をマスク画像として車体対応領域上に重畳することもできる。また、マスク画像生成部42は、車体対応領域を非鮮明にしたり、明度や彩度を低くすることにより車体対応領域に画像処理を施すこともできる。
次に、図7のフローチャートを用いて車両用画像処理装置10の処理の流れの一例を説明する。図7は車両用画像処理装置10が実行する主な処理手順を示すフローチャートであり、繰り返し実行される処理である。
図7に示すように、車両用画像処理装置10は、左側撮像部2、右側撮像部3および後側撮像部4からそれぞれ撮像画像を取得する(ステップS1)。次に、車両用画像処理装置10は、ステップS1で取得した撮像画像を解析し(ステップS2)、かかる解析結果に基づいてマスク画像を生成する(ステップS3)。
また、車両用画像処理装置10は、他車の位置を検出し(ステップS4)、かかる検出結果に基づいて報知情報を生成する(ステップS5)。なお、車両用画像処理装置10は、ステップS2、S3の処理と、ステップS4、S5の処理を並行して行うことができる。
次に、車両用画像処理装置10は、ステップS1で取得した撮像画像のうち車両1の車体部分に対応する箇所に、ステップS3で生成したマスク画像を重畳する(ステップS6)。さらに、車両用画像処理装置10は、撮像画像上に重畳したマスク画像上に報知情報を重畳し(ステップS7)、左後方画像表示部5および右後方画像表示部6に出力し(ステップS8)、処理を終了する。
なお、図7のステップS2、S3の処理やステップS4、S5の処理は、一定間隔毎に実行することができ、この場合、ステップS1、S6〜S8の処理のみでよい期間が多くなるため、処理負荷を軽減することができる。
次に、変形例を説明する。運転者がマスク色や輝度等を調整してもよい。この場合、まず、運転者は、カメラ画像が表示されたタッチパネルディスプレイへタッチ操作し、マスク領域を指定する。運転者がマスク領域を指定すると、画面の一部を操作画面に変更し、操作画面に色見本を表示する。運転者が所望の色をタッチパネル操作により選択すると、輝度のスライド操作スイッチを表示する。操作スイッチへの運転者の操作に基づき、マスク色と輝度が調整される。運転者が操作の確定ボタンを操作すると、調整値が記憶及び設定される。なお、マスク色及び輝度の調整中は、バックミラー画像を表示し、調整値に応じてマスク色及び輝度をリアルタイムで変化させることが好ましい。このように、運転者は、車両用画像処理装置10において、マスク領域やマスク色及び輝度などを調整することができる。
以上のように、本発明に係る車両用画像処理装置、車両用画像処理方法およびプログラムは、車両後方の画像表示に有用であり、例えば、運転支援情報の表示に適している。
1 車両
2 左側撮像部
3 右側撮像部
4 後側撮像部
5 左後方画像表示部
6 右後方画像表示部
10 車両用画像処理装置
21 画像取得部
22 報知処理部
23 画像処理部
24 画像出力部
31 周囲車両検出部
32 報知情報生成部
41 画像解析部
42 マスク画像生成部
43 画像重畳部
2 左側撮像部
3 右側撮像部
4 後側撮像部
5 左後方画像表示部
6 右後方画像表示部
10 車両用画像処理装置
21 画像取得部
22 報知処理部
23 画像処理部
24 画像出力部
31 周囲車両検出部
32 報知情報生成部
41 画像解析部
42 マスク画像生成部
43 画像重畳部
Claims (8)
- 車両の後方を撮像する撮像部の撮像画像を取得する取得部と、
前記撮像画像のうち前記車両の車体部分に対応する箇所に画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理部によって前記画像処理が施された画像を表示部に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする車両用画像処理装置。 - 前記画像処理部は、
前記画像処理を施した箇所に運転を支援する情報を重畳する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用画像処理装置。 - 前記運転を支援する情報は、自車後方の他車の位置を報知する情報である
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用画像処理装置。 - 前記画像処理部は、
前記撮像画像のうち前記車体部分の画像に透過性を有するマスク画像を重畳して前記画像処理を行う
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の車両用画像処理装置。 - 前記撮像画像を解析する解析部を備え、
前記画像処理部は、
前記解析部による解析結果に基づいて前記マスク画像の透過度および色の少なくとも一つを変更する
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用画像処理装置。 - 前記画像処理部は、
前記撮像部の撮像範囲および時間帯に応じて前記マスク画像の透過度および色の少なくとも一つを変更する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の車両用画像処理装置。 - 車両の後方を撮像する撮像部の撮像画像を取得する取得ステップと、
前記撮像画像のうち前記車両の車体部分に対応する箇所に画像処理を施す画像処理ステップと、
前記画像処理ステップによって前記画像処理が施された画像を表示部に出力する出力ステップと、
を実行することを特徴とする車両用画像処理方法。 - コンピュータを、
車両の後方を撮像する撮像部の撮像画像を取得する取得部、
前記撮像画像のうち前記車両の車体部分に対応する箇所に画像処理を施す画像処理部、
前記画像処理部によって前記画像処理が施された画像を表示部に出力する出力部、
として機能させるためのプログラム。
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