JP2545977B2 - 撮像装置における雑音抑圧方法 - Google Patents
撮像装置における雑音抑圧方法Info
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- JP2545977B2 JP2545977B2 JP1084405A JP8440589A JP2545977B2 JP 2545977 B2 JP2545977 B2 JP 2545977B2 JP 1084405 A JP1084405 A JP 1084405A JP 8440589 A JP8440589 A JP 8440589A JP 2545977 B2 JP2545977 B2 JP 2545977B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、CCTV（Closed Circuit Television）カ
メラやビデオカメラ等の撮像装置における雑音抑圧方法
に係り、更に詳しくは信号のS/N比を上げ、かつ、雑音
を抑圧する撮像装置の雑音抑圧方法に関するものであ
る。
メラやビデオカメラ等の撮像装置における雑音抑圧方法
に係り、更に詳しくは信号のS/N比を上げ、かつ、雑音
を抑圧する撮像装置の雑音抑圧方法に関するものであ
る。
［従 来 例］ 近年、CCTVカメラやビデオカメラには小型・軽量、高
信頼性の点からCCD固体撮像素子が用いられている。CCT
Vカメラ（CCDカメラ）は金融機関やコンビニエンススト
アにおけるセキュリティシステムに用いられるだけでな
く、ロボットの視覚センサ等のFA分野にも用いられるよ
うになった。
信頼性の点からCCD固体撮像素子が用いられている。CCT
Vカメラ（CCDカメラ）は金融機関やコンビニエンススト
アにおけるセキュリティシステムに用いられるだけでな
く、ロボットの視覚センサ等のFA分野にも用いられるよ
うになった。
そのCCDカメラは、例えば第５図に示す構成をしてお
り、結像した被撮像体を電気信号に変換するCCD固体撮
像素子１と、このCCD固体撮像素子１にて得られた信号
を増幅する増幅部（直線増幅回路）２と、この増幅され
た信号を映像信号とする信号処理回路３と、その映像信
号による画像の階調特性を補正するためのガンマ補正部
４と、このガンマ補正した映像信号をカメラ出力とする
ための信号処理バッファ部５と、上記CCD固体撮像素子
１を所定タイミング信号で駆動するドライブ回路６等を
備えている。
り、結像した被撮像体を電気信号に変換するCCD固体撮
像素子１と、このCCD固体撮像素子１にて得られた信号
を増幅する増幅部（直線増幅回路）２と、この増幅され
た信号を映像信号とする信号処理回路３と、その映像信
号による画像の階調特性を補正するためのガンマ補正部
４と、このガンマ補正した映像信号をカメラ出力とする
ための信号処理バッファ部５と、上記CCD固体撮像素子
１を所定タイミング信号で駆動するドライブ回路６等を
備えている。
上記CCDカメラにおいては、CCD固体撮像素子１に結像
した被撮像体による信号は、第６図の特性図にしたがっ
て直線的に増幅され、その後信号処理されて映像信号と
される。さらに、第７図の特性図に示されるように、そ
の映像信号はガンマ補正部４のガンマ補正値（通常、こ
のガンマ補正値γは0.45とされている。）に応じて補正
され、カメラ出力とされる。
した被撮像体による信号は、第６図の特性図にしたがっ
て直線的に増幅され、その後信号処理されて映像信号と
される。さらに、第７図の特性図に示されるように、そ
の映像信号はガンマ補正部４のガンマ補正値（通常、こ
のガンマ補正値γは0.45とされている。）に応じて補正
され、カメラ出力とされる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、多段の増幅回路の場合、S/N比は初段の増
幅回路におけるS/N比によって略決定される。それを説
明すると、例えば利得α，β，θの３段の増幅回路にお
いて、それら増幅回路系の雑音（ノイズ）がｎであり、
入力信号がｓである場合、第１段目の増幅回路における
S/N比は ｓ・α/nとなり また、第２段目の増幅回路におけるS/N比は ｓ・α・β／（ｎ＋β・ｎ）となり、 さらに第３段目の増幅回路におけるS/N比は ｓ・α・β・θ／（ｎ＋β・θ・ｎ＋θ・ｎ） ＝ｓ・α／（n/β・θ＋ｎ＋n/β）となる。
幅回路におけるS/N比によって略決定される。それを説
明すると、例えば利得α，β，θの３段の増幅回路にお
いて、それら増幅回路系の雑音（ノイズ）がｎであり、
入力信号がｓである場合、第１段目の増幅回路における
S/N比は ｓ・α/nとなり また、第２段目の増幅回路におけるS/N比は ｓ・α・β／（ｎ＋β・ｎ）となり、 さらに第３段目の増幅回路におけるS/N比は ｓ・α・β・θ／（ｎ＋β・θ・ｎ＋θ・ｎ） ＝ｓ・α／（n/β・θ＋ｎ＋n/β）となる。
ここで、利得α，β，θ≫１であれば、第３段目の増
幅回路におけるS/N比はｓ・α/nとなり、初段目のS/N比
と同じとなる。
幅回路におけるS/N比はｓ・α/nとなり、初段目のS/N比
と同じとなる。
このように、多段の増幅回路系のS/N比は初段の増幅
回路におけるS/N比によって略決定されるため、上記CCD
カメラの場合初段の増幅部２によりS/N比が決定される
ことになる。しかし、上記増幅部２が直線増幅回路であ
ることから、ダイナミックレンジの関係で利得を大きく
することができず、S/N比の向上を図ることが困難であ
り、特に入力信号の低レベル時にあってはそのS/N比が
より悪化していた。
回路におけるS/N比によって略決定されるため、上記CCD
カメラの場合初段の増幅部２によりS/N比が決定される
ことになる。しかし、上記増幅部２が直線増幅回路であ
ることから、ダイナミックレンジの関係で利得を大きく
することができず、S/N比の向上を図ることが困難であ
り、特に入力信号の低レベル時にあってはそのS/N比が
より悪化していた。
この発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的は初段増幅における利得を大きくすることがで
き、S/N比を改善し、増幅回路系における雑音を抑制す
ることができるようにようにした撮像装置における雑音
抑圧方法を提供することにある。
の目的は初段増幅における利得を大きくすることがで
き、S/N比を改善し、増幅回路系における雑音を抑制す
ることができるようにようにした撮像装置における雑音
抑圧方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、この発明は、CCDカメラ等
の撮像手段と、同撮像手段にて捕らえられた被撮像体を
映像信号に処理する信号処理回路と、その映像信号によ
る画像の階調特性を所定のガンマ補正値γにて補正する
ガンマ補正部と、同ガンマ補正部にてガンマ補正された
映像信号をカメラ出力とする信号処理バッファ部とを備
えてなる撮像装置における雑音抑制方法において、ガン
マ補正部を第１のガンマ補正部と第２のガンマ補正部の
２つとし、その一方の第１のガンマ補正部を上記信号処
理回路の前段に、他方の第２のガンマ補正部を上記信号
処理回路の後段にそれぞれ接続し、上記第１のガンマ補
正部には上記ガンマ補正値γよりも小さなガンマ補正値
γ１を与えるとともに、上記第２のガンマ補正部には上
記ガンマ補正値γよりも大きなガンマ補正値γ２を与
え、かつ、それらのトータルガンマ補正値（γ１×
γ２）を上記ガンマ補正値γとほぼ等しくなるようにし
たことを特徴としている。
の撮像手段と、同撮像手段にて捕らえられた被撮像体を
映像信号に処理する信号処理回路と、その映像信号によ
る画像の階調特性を所定のガンマ補正値γにて補正する
ガンマ補正部と、同ガンマ補正部にてガンマ補正された
映像信号をカメラ出力とする信号処理バッファ部とを備
えてなる撮像装置における雑音抑制方法において、ガン
マ補正部を第１のガンマ補正部と第２のガンマ補正部の
２つとし、その一方の第１のガンマ補正部を上記信号処
理回路の前段に、他方の第２のガンマ補正部を上記信号
処理回路の後段にそれぞれ接続し、上記第１のガンマ補
正部には上記ガンマ補正値γよりも小さなガンマ補正値
γ１を与えるとともに、上記第２のガンマ補正部には上
記ガンマ補正値γよりも大きなガンマ補正値γ２を与
え、かつ、それらのトータルガンマ補正値（γ１×
γ２）を上記ガンマ補正値γとほぼ等しくなるようにし
たことを特徴としている。
［作用］ 上記方法としたので、上記第１のガンマ補正部によ
り、CCD固体撮像素子に結像した被撮像体による信号に
対してガンマ補正が行われ、しかも過補正とされる。そ
のため、被撮像体による信号の低レベル時における利得
が大きく、すなわちその補正量を大きくすることにより
生じるダイナミックレンジの余裕分だけ、利得が大きく
なる。このように、CCDカメラの初段の増幅回路である
第１のガンマ補正部によりS/N比の向上が期待できる。
また、第１のガンマ補正部にて過補正された信号は、信
号処理されて映像信号とされた後、第２のガンマ補正部
に入力され、その過補正分が戻される。しかも、その第
２のガンマ補正部においては、映像信号の低レベル時に
おける利得が小さく抑えられるため、上記第１のガンマ
補正部以後の回路で発生するノイズを抑圧することがで
きる。
り、CCD固体撮像素子に結像した被撮像体による信号に
対してガンマ補正が行われ、しかも過補正とされる。そ
のため、被撮像体による信号の低レベル時における利得
が大きく、すなわちその補正量を大きくすることにより
生じるダイナミックレンジの余裕分だけ、利得が大きく
なる。このように、CCDカメラの初段の増幅回路である
第１のガンマ補正部によりS/N比の向上が期待できる。
また、第１のガンマ補正部にて過補正された信号は、信
号処理されて映像信号とされた後、第２のガンマ補正部
に入力され、その過補正分が戻される。しかも、その第
２のガンマ補正部においては、映像信号の低レベル時に
おける利得が小さく抑えられるため、上記第１のガンマ
補正部以後の回路で発生するノイズを抑圧することがで
きる。
［実 施 例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
なお、第１図中、第５図と同一部分に同一符号を付し重
複説明を省略する。
なお、第１図中、第５図と同一部分に同一符号を付し重
複説明を省略する。
この発明においては第１図に示されているように、ガ
ンマ補正部として第１のガンマ補正部７と第２のガンマ
補正部８の２つが用意されており、その一方の第１のガ
ンマ補正部７は信号処理回路３の前段に接続され、他方
の第２のガンマ補正部８は同信号処理回路３の後段に接
続されている。
ンマ補正部として第１のガンマ補正部７と第２のガンマ
補正部８の２つが用意されており、その一方の第１のガ
ンマ補正部７は信号処理回路３の前段に接続され、他方
の第２のガンマ補正部８は同信号処理回路３の後段に接
続されている。
ここで、先に説明した第５図のガンマ補正部４のガン
マ補正値をγであるとすると、第１のガンマ補正部７の
ガンマ補正値（γ１）はそのガンマ補正値（γ）よりも
小さな値とされ、これに対して第２のガンマ補正部８の
ガンマ補正値（γ２）はガンマ補正値（γ）よりも大き
な値とされるが、この場合、これらのガンマ補正値（γ
１）と（γ２）は、そのトータルガンマ補正値（γ１×
γ２）がガンマ補正部４のガンマ補正値（γ）とほぼ等
しくなるような関係におかれる。
マ補正値をγであるとすると、第１のガンマ補正部７の
ガンマ補正値（γ１）はそのガンマ補正値（γ）よりも
小さな値とされ、これに対して第２のガンマ補正部８の
ガンマ補正値（γ２）はガンマ補正値（γ）よりも大き
な値とされるが、この場合、これらのガンマ補正値（γ
１）と（γ２）は、そのトータルガンマ補正値（γ１×
γ２）がガンマ補正部４のガンマ補正値（γ）とほぼ等
しくなるような関係におかれる。
例えば、先に説明した第５図のガンマ補正部４のガン
マ補正値（γ）が0.45で、第１のガンマ補正部７のガン
マ補正値（γ１）が0.4に設定されたとすると、第２の
ガンマ補正部８のガンマ補正値（γ２）は、0.45/0.4＝
1.125とされる。
マ補正値（γ）が0.45で、第１のガンマ補正部７のガン
マ補正値（γ１）が0.4に設定されたとすると、第２の
ガンマ補正部８のガンマ補正値（γ２）は、0.45/0.4＝
1.125とされる。
次に、上記構成のCCDカメラによる雑音抑制方法を第
２図乃至第４図の特性図に基づいて説明する。
２図乃至第４図の特性図に基づいて説明する。
まず、ドライブ回路６からの駆動信号によりCCD固体
撮像素子１が駆動され、そのCCD固体撮像素子１に結像
されている被撮像体による電気信号が第１のガンマ補正
部７に入力されるものとする。すると、第２図に示され
るように、その信号に対して階調特性の補正が行われ、
ここで第２図の入力ａにおける曲線の傾きは第６図の入
力ａにおける直線の傾きより大きく、つまり信号の低レ
ベル時における利得が大きくなっている。すなわち、上
記第１のガンマ補正部７のガンマ補正値（γ１）を小さ
くし、入力信号に対する階調特性の補正量を大きくする
ことによって生じるダイナミックレンジの余裕分だけ、
利得を上げている。したがって、CCDカメラのS/N比は、
その初段の増幅回路である第１のガンマ補正部７により
略決定されることから、通常の回路よりも向上すること
が期待できる。
撮像素子１が駆動され、そのCCD固体撮像素子１に結像
されている被撮像体による電気信号が第１のガンマ補正
部７に入力されるものとする。すると、第２図に示され
るように、その信号に対して階調特性の補正が行われ、
ここで第２図の入力ａにおける曲線の傾きは第６図の入
力ａにおける直線の傾きより大きく、つまり信号の低レ
ベル時における利得が大きくなっている。すなわち、上
記第１のガンマ補正部７のガンマ補正値（γ１）を小さ
くし、入力信号に対する階調特性の補正量を大きくする
ことによって生じるダイナミックレンジの余裕分だけ、
利得を上げている。したがって、CCDカメラのS/N比は、
その初段の増幅回路である第１のガンマ補正部７により
略決定されることから、通常の回路よりも向上すること
が期待できる。
しかし、上記第１のガンマ補正部７においては、入力
信号に対してガンマ補正を過補正としているため、その
過補正を戻す必要がある。そこで、信号処理回路３にて
得られた映像信号を第２のガンマ補正部８に入力し、そ
の映像信号に対して上記過補正分を逆にガンマ補正して
いる。このとき、第３図の特性図にしたがって、その映
像信号に対してガンマ補正が行われるため、その信号の
振幅の小さい領域での利得が圧縮され、初段回路の第１
のガンマ補正部７以後の回路で発生するノイズ（低レベ
ルノイズ）が抑圧される。しかも、第１および第２のガ
ンマ補正部7,8のトータルガンマ補正値（γ１×γ２）
が第５図のガンマ補正部４のガンマ補正値（γ）と同じ
であるため、第４図の特性図にしたがって入力信号に対
してガンマ補正が行われたと同じとなる。その結果、ガ
ンマ補正に関しては第７図の特性図に基づいた補正と従
来同様の効果が得られる。
信号に対してガンマ補正を過補正としているため、その
過補正を戻す必要がある。そこで、信号処理回路３にて
得られた映像信号を第２のガンマ補正部８に入力し、そ
の映像信号に対して上記過補正分を逆にガンマ補正して
いる。このとき、第３図の特性図にしたがって、その映
像信号に対してガンマ補正が行われるため、その信号の
振幅の小さい領域での利得が圧縮され、初段回路の第１
のガンマ補正部７以後の回路で発生するノイズ（低レベ
ルノイズ）が抑圧される。しかも、第１および第２のガ
ンマ補正部7,8のトータルガンマ補正値（γ１×γ２）
が第５図のガンマ補正部４のガンマ補正値（γ）と同じ
であるため、第４図の特性図にしたがって入力信号に対
してガンマ補正が行われたと同じとなる。その結果、ガ
ンマ補正に関しては第７図の特性図に基づいた補正と従
来同様の効果が得られる。
このように、第１のガンマ補正部７にて入力信号に対
するガンマ補正を過補正として、低レベル時の利得を大
きくすることにより、また第２のガンマ補正部８にて映
像信号に対するガンマ補正を行なって、信号の振幅の小
さい領域での利得を圧縮することにより、CCDカメラのS
/N比の向上を図ることができ、かつ、低レベルノイズを
抑圧することができる。
するガンマ補正を過補正として、低レベル時の利得を大
きくすることにより、また第２のガンマ補正部８にて映
像信号に対するガンマ補正を行なって、信号の振幅の小
さい領域での利得を圧縮することにより、CCDカメラのS
/N比の向上を図ることができ、かつ、低レベルノイズを
抑圧することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の撮像装置における雑
音抑圧方法によれば、CCDカメラ等の撮像手段と、同撮
像手段にて捕らえられた被撮像体を映像信号に処理する
信号処理回路と、その映像信号による画像の階調特性を
所定のガンマ補正値γにて補正するガンマ補正部と、同
ガンマ補正部にてガンマ補正された映像信号をカメラ出
力とする信号処理バッファ部とを備えてなる撮像装置に
おける雑音抑制方法において、ガンマ補正部を第１のガ
ンマ補正部と第２のガンマ補正部の２つとし、その一方
の第１のガンマ補正部を上記信号処理回路の前段に、他
方の第２のガンマ補正部を上記信号処理回路の後段にそ
れぞれ接続し、上記第１のガンマ補正部には上記ガンマ
補正値γよりも小さなガンマ補正値γ１を与えるととも
に、上記第２のガンマ補正部には上記ガンマ補正値γよ
りも大きなガンマ補正値γ２を与え、かつ、それらのト
ータルガンマ補正値（γ１×γ２）を上記ガンマ補正値
γとほぼ等しくなるようにしたことにより、第１のガン
マ補正部により入力段の低レベル時の利得を上げ、S/N
比の向上を図ることができ、また第２のガンマ補正部に
より低レベルノイズを抑圧することができるという効果
がある。
音抑圧方法によれば、CCDカメラ等の撮像手段と、同撮
像手段にて捕らえられた被撮像体を映像信号に処理する
信号処理回路と、その映像信号による画像の階調特性を
所定のガンマ補正値γにて補正するガンマ補正部と、同
ガンマ補正部にてガンマ補正された映像信号をカメラ出
力とする信号処理バッファ部とを備えてなる撮像装置に
おける雑音抑制方法において、ガンマ補正部を第１のガ
ンマ補正部と第２のガンマ補正部の２つとし、その一方
の第１のガンマ補正部を上記信号処理回路の前段に、他
方の第２のガンマ補正部を上記信号処理回路の後段にそ
れぞれ接続し、上記第１のガンマ補正部には上記ガンマ
補正値γよりも小さなガンマ補正値γ１を与えるととも
に、上記第２のガンマ補正部には上記ガンマ補正値γよ
りも大きなガンマ補正値γ２を与え、かつ、それらのト
ータルガンマ補正値（γ１×γ２）を上記ガンマ補正値
γとほぼ等しくなるようにしたことにより、第１のガン
マ補正部により入力段の低レベル時の利得を上げ、S/N
比の向上を図ることができ、また第２のガンマ補正部に
より低レベルノイズを抑圧することができるという効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例を示し、雑音抑圧方法が適
用されるCCDカメラの概略的ブロック図、第２図乃至第
４図は上記CCDカメラのガンマ補正を説明するための特
性図、第５図は従来の雑音抑圧方法が適用されるCCDカ
メラの概略的ブロック図、第６図および第７図は第５図
のCCDカメラのガンマ補正を説明するための特性図であ
る。 図中、１はCCD固体撮像素子、２は増幅部、３は信号処
理回路、４はガンマ補正部、５は信号処理バッファ部、
６はドライブ回路、７は第１のガンマ補正部、８は第２
のガンマ補正部である。
用されるCCDカメラの概略的ブロック図、第２図乃至第
４図は上記CCDカメラのガンマ補正を説明するための特
性図、第５図は従来の雑音抑圧方法が適用されるCCDカ
メラの概略的ブロック図、第６図および第７図は第５図
のCCDカメラのガンマ補正を説明するための特性図であ
る。 図中、１はCCD固体撮像素子、２は増幅部、３は信号処
理回路、４はガンマ補正部、５は信号処理バッファ部、
６はドライブ回路、７は第１のガンマ補正部、８は第２
のガンマ補正部である。
Claims (1)
- 【請求項１】CCDカメラ等の撮像手段と、同撮像手段に
て捕らえられた被撮像体を映像信号に処理する信号処理
回路と、その映像信号による画像の階調特性を所定のガ
ンマ補正値γにて補正するガンマ補正部と、同ガンマ補
正部にてガンマ補正された映像信号をカメラ出力とする
信号処理バッファ部とを備えてなる撮像装置における雑
音抑制方法において、ガンマ補正部を第１のガンマ補正
部と第２のガンマ補正部の２つとし、その一方の第１の
ガンマ補正部を上記信号処理回路の前段に、他方の第２
のガンマ補正部を上記信号処理回路の後段にそれぞれ接
続し、上記第１のガンマ補正部には上記ガンマ補正値γ
よりも小さなガンマ補正値γ１を与えるとともに、上記
第２のガンマ補正部には上記ガンマ補正値γよりも大き
なガンマ補正値γ２を与え、かつ、それらのトータルガ
ンマ補正値（γ１×γ２）を上記ガンマ補正値γとほぼ
等しくなるようにしたことを特徴とする撮像装置におけ
る雑音抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084405A JP2545977B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 撮像装置における雑音抑圧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084405A JP2545977B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 撮像装置における雑音抑圧方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262771A JPH02262771A (ja) | 1990-10-25 |
| JP2545977B2 true JP2545977B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=13829680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1084405A Expired - Fee Related JP2545977B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 撮像装置における雑音抑圧方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545977B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634774A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-09 | ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | ビデオ信号の非直線伝送方法および回路装置 |
| JPS6361887A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 熱交換器 |
| JPS6361887B2 (ja) * | 1982-06-07 | 1988-11-30 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0526868Y2 (ja) * | 1986-10-09 | 1993-07-07 |
-
1989
- 1989-04-03 JP JP1084405A patent/JP2545977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361887B2 (ja) * | 1982-06-07 | 1988-11-30 | ||
| JPS634774A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-09 | ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | ビデオ信号の非直線伝送方法および回路装置 |
| JPS6361887A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 熱交換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02262771A (ja) | 1990-10-25 |
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| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
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