JPH03170012A - 追尾式車間距離計 - Google Patents
追尾式車間距離計Info
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- JPH03170012A JPH03170012A JP1310379A JP31037989A JPH03170012A JP H03170012 A JPH03170012 A JP H03170012A JP 1310379 A JP1310379 A JP 1310379A JP 31037989 A JP31037989 A JP 31037989A JP H03170012 A JPH03170012 A JP H03170012A
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- Japan
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- 230000015654 memory Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、車間距離計、特に自動車などの移動する対
象物を追尾し測定するための追尾式車間距離針に関する
ものである. 〔従来の技術〕 従来、この種の車間距離計として例えば特公昭63−4
6363号公報に開示されたものがある。
象物を追尾し測定するための追尾式車間距離針に関する
ものである. 〔従来の技術〕 従来、この種の車間距離計として例えば特公昭63−4
6363号公報に開示されたものがある。
第4図は上記装置の一例を示し、左右の光学系は基線長
Lだけ離れてレンズ1,2を配置し、これらレンズ1.
2の焦点距離fの位置にそれぞれイメージセンサ3,4
が配設されている.両レンズ1.2からRの距離にある
対象物5の像は、それぞれのレンズl,2によってイメ
ージセンサ3,4上に結像される。そして、イメージセ
ンサ3.4上の画像信号はそれぞれアナログ/デジタル
変換器6.7でデジタル信号に変換され、メモリ8.9
に記憶される.10はメモリ8,9に記憶された画像信
号を処理して対象物5までの距離を求めるマイクロプロ
セッサである. 上記マイクロプロセッサ10は一方のメモリ8から、ま
ずイメージセンサ3の左上端に相当する画素信号を読出
し、次に他方のメモリ9からイメージセンサ4の左上端
に相当する画素信号を読出し、上記と同様にその差の絶
対値を演算し、最初の値に累積する.この操作を順次画
面全体の画素について行ない、その累積値を求めこれを
第1の値とする.次に上記と同じようにイメージセンサ
3の左上端に相当する画素信号と、イメージセンサ4の
左上端から1画素右の画素に相当する画素信号をメモリ
9から読出し比較す・る.このように全体に1画素右に
ずらした画像信号との差をそれぞれの画素信号で取って
累積した値を求め、これを第2の値とする.このように
lWi素づつ順次に右にずらした画像信号のそれぞれの
画素信号の差をとり、累積した値を順次求めていく.こ
の累積した値が最小になるとき左右の画像のずれを表わ
している.このずれがn画素で、画素のピッチをPとす
れば、ずれの値はnPとなり、これから、対象物までの
距離Rは次式で求められる.〔発明が解決しようとする
課題〕 従来の車間距離計は以上のように構威されているので、
装置前方の光軸方向に存在する対象物までの距離しか測
定できなかった.したがって、動いているような対象物
までの距離を測定するには、その方向に装置の光軸を向
ける必要があり、対象物の動きに応じて装置を動かさな
ければならない.このため、装置を駆動する手段が必要
であるが、この駆動手段は自動車などの振動の多いもの
に搭載するには好ましくない. この発明は上記のようなrji題点を解消するためニナ
サレたもので、目標物,を一旦定めると、該目標物が動
いてもカメラの視野内にある限り装置を動かすことなく
目標物を追尾し連続的に距離を計測することのできる追
尾式車間距離計を得ることを目的とする. 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係わる追尾式車間距離計は、実質的に左右一
対の光学系によりイメージセンサ上に結像した左右の画
像信号を比較し、この両画像のずれを電気的に検出し三
角測量の原理で距離を測定する装置において、上記左右
いずれか一方の画像信号の特定部分に大.小2つのウィ
ンドゥを設定する手段と、所定の時間間隔で画像信号を
サンプリングし、ある時刻tゆの大,小のウィンドゥ内
の画像についてそれぞれp行.q列の画素信号S.,と
t.から短時間経過した次の時刻t1での画像の1行,
j列の画素信号SAJとの間で( l ÷peg, j 冨q+h, ウィンドウはm行n列) 段と、大のウィンドウでの結果T。.小のウィンドウで
の結果T。との間で所定の重み係数WをつけたU。−W
” * b + T * bを予め定めた領域でg,h
を変化させたときU。が最小になる部分、または上記大
のウィンドウの結果C。、小のウィンドウの結果C。と
の間でV。= W C @ h + C * bを予め
定めた領域でg,hを変化させたとき■。が最大になる
部分に時刻L+ での新しいウィンドウを設定し、これ
ら大.小いずれかのウィンドウ内の信号を使って左右の
対応する画像信号のずれを検出してウィンドウ内の対象
物までの距離を求める手段とを備えたことを゛特徴とす
る. 〔作 用〕 この発明においては、順次1画素づつシフトしながら演
算を行なって画像を比較していき、大の画像信号で得ら
れた演算値と対応する小の画像信号で得られた演算値の
重み付けをした和の値が、画素信号の差の絶対値の総和
では最小になる部分、または画像信号の積の総和では最
大になる部分に新しいウィンドウを設定し、そのウィン
ドウ内の画像に対応する左右の画像のずれから三角測量
の原理でt ”” t + での距離を求めることがで
きる。
Lだけ離れてレンズ1,2を配置し、これらレンズ1.
2の焦点距離fの位置にそれぞれイメージセンサ3,4
が配設されている.両レンズ1.2からRの距離にある
対象物5の像は、それぞれのレンズl,2によってイメ
ージセンサ3,4上に結像される。そして、イメージセ
ンサ3.4上の画像信号はそれぞれアナログ/デジタル
変換器6.7でデジタル信号に変換され、メモリ8.9
に記憶される.10はメモリ8,9に記憶された画像信
号を処理して対象物5までの距離を求めるマイクロプロ
セッサである. 上記マイクロプロセッサ10は一方のメモリ8から、ま
ずイメージセンサ3の左上端に相当する画素信号を読出
し、次に他方のメモリ9からイメージセンサ4の左上端
に相当する画素信号を読出し、上記と同様にその差の絶
対値を演算し、最初の値に累積する.この操作を順次画
面全体の画素について行ない、その累積値を求めこれを
第1の値とする.次に上記と同じようにイメージセンサ
3の左上端に相当する画素信号と、イメージセンサ4の
左上端から1画素右の画素に相当する画素信号をメモリ
9から読出し比較す・る.このように全体に1画素右に
ずらした画像信号との差をそれぞれの画素信号で取って
累積した値を求め、これを第2の値とする.このように
lWi素づつ順次に右にずらした画像信号のそれぞれの
画素信号の差をとり、累積した値を順次求めていく.こ
の累積した値が最小になるとき左右の画像のずれを表わ
している.このずれがn画素で、画素のピッチをPとす
れば、ずれの値はnPとなり、これから、対象物までの
距離Rは次式で求められる.〔発明が解決しようとする
課題〕 従来の車間距離計は以上のように構威されているので、
装置前方の光軸方向に存在する対象物までの距離しか測
定できなかった.したがって、動いているような対象物
までの距離を測定するには、その方向に装置の光軸を向
ける必要があり、対象物の動きに応じて装置を動かさな
ければならない.このため、装置を駆動する手段が必要
であるが、この駆動手段は自動車などの振動の多いもの
に搭載するには好ましくない. この発明は上記のようなrji題点を解消するためニナ
サレたもので、目標物,を一旦定めると、該目標物が動
いてもカメラの視野内にある限り装置を動かすことなく
目標物を追尾し連続的に距離を計測することのできる追
尾式車間距離計を得ることを目的とする. 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係わる追尾式車間距離計は、実質的に左右一
対の光学系によりイメージセンサ上に結像した左右の画
像信号を比較し、この両画像のずれを電気的に検出し三
角測量の原理で距離を測定する装置において、上記左右
いずれか一方の画像信号の特定部分に大.小2つのウィ
ンドゥを設定する手段と、所定の時間間隔で画像信号を
サンプリングし、ある時刻tゆの大,小のウィンドゥ内
の画像についてそれぞれp行.q列の画素信号S.,と
t.から短時間経過した次の時刻t1での画像の1行,
j列の画素信号SAJとの間で( l ÷peg, j 冨q+h, ウィンドウはm行n列) 段と、大のウィンドウでの結果T。.小のウィンドウで
の結果T。との間で所定の重み係数WをつけたU。−W
” * b + T * bを予め定めた領域でg,h
を変化させたときU。が最小になる部分、または上記大
のウィンドウの結果C。、小のウィンドウの結果C。と
の間でV。= W C @ h + C * bを予め
定めた領域でg,hを変化させたとき■。が最大になる
部分に時刻L+ での新しいウィンドウを設定し、これ
ら大.小いずれかのウィンドウ内の信号を使って左右の
対応する画像信号のずれを検出してウィンドウ内の対象
物までの距離を求める手段とを備えたことを゛特徴とす
る. 〔作 用〕 この発明においては、順次1画素づつシフトしながら演
算を行なって画像を比較していき、大の画像信号で得ら
れた演算値と対応する小の画像信号で得られた演算値の
重み付けをした和の値が、画素信号の差の絶対値の総和
では最小になる部分、または画像信号の積の総和では最
大になる部分に新しいウィンドウを設定し、そのウィン
ドウ内の画像に対応する左右の画像のずれから三角測量
の原理でt ”” t + での距離を求めることがで
きる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第l
図はこの発明による追尾式車間距離計の構戒図を示し、
1.2は基線長Lだけ離れて配置した光学系の左右一対
のレンズ、3,4はこのレンズl,2の焦点距離fの位
置にそれぞれ配設したイメージセンサ、5は対象物とし
ての車両、6.7はイメージセンサ3,4上の画像信号
をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換器、
8,9はこのデジタル信号を記憶するメモリ、10はメ
モリ8,9に記憶された画像信号を処理して車両5まで
の距離を求めるマイクロコンピュータである。1lは画
像を表示するディスプレイで、マイクロコンピュータ1
0によって制御される.12はウィンドウを形成するた
めの装置で、人が操作することによりウィンドウの大き
さや位置を上記ディスプレイ11を見ながら設定するこ
とができる。
図はこの発明による追尾式車間距離計の構戒図を示し、
1.2は基線長Lだけ離れて配置した光学系の左右一対
のレンズ、3,4はこのレンズl,2の焦点距離fの位
置にそれぞれ配設したイメージセンサ、5は対象物とし
ての車両、6.7はイメージセンサ3,4上の画像信号
をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換器、
8,9はこのデジタル信号を記憶するメモリ、10はメ
モリ8,9に記憶された画像信号を処理して車両5まで
の距離を求めるマイクロコンピュータである。1lは画
像を表示するディスプレイで、マイクロコンピュータ1
0によって制御される.12はウィンドウを形成するた
めの装置で、人が操作することによりウィンドウの大き
さや位置を上記ディスプレイ11を見ながら設定するこ
とができる。
次に動作について説明する。
例えば今、イメージセンサ3の画像を、第2図に示すよ
うにディスプレイ1lに表示したとすると、人はウィン
ドウ形戒装置12を操作して、ウィンドウl3を形戒す
る。この信号がマイクロコンピュータ10に読み込まれ
て、メモリ8のどの部分の画素信号を距離演算の基準と
しての画素信号とすれば良いかがわかる。したがって、
比較するメモリ8,9の領域をマイクロコンピュータ1
0が選択して、左の基準画像信号に対して、右の画像信
号を1画素づつ順次シフトしながら、各画素毎の信号の
差の絶対値の総和を演算していく。
うにディスプレイ1lに表示したとすると、人はウィン
ドウ形戒装置12を操作して、ウィンドウl3を形戒す
る。この信号がマイクロコンピュータ10に読み込まれ
て、メモリ8のどの部分の画素信号を距離演算の基準と
しての画素信号とすれば良いかがわかる。したがって、
比較するメモリ8,9の領域をマイクロコンピュータ1
0が選択して、左の基準画像信号に対して、右の画像信
号を1画素づつ順次シフトしながら、各画素毎の信号の
差の絶対値の総和を演算していく。
この時演算に関与する領域は、第2図に示すように、左
のウィンドウ13に対して右の画像は、領域l4が対応
する.上記のように、左右の画素を比較し、その差信号
の絶対値の総和が最小になるときの画素のシフト量をn
画素、画素のピッチをPとし、光学系の基線長をし、レ
ンズ1・ 2の焦点距離をf、対象物5までの距離をR
とすればRは次式で求められる. 次に、短かい時間経過した次の時刻には、対象物5は移
動しており、その画像は、イメージセンサ3.4上で、
この前のサンプリング時刻とは違った位置に結像してい
る.第3図において、最初の時刻t0、次の時刻1,と
すると、Loで設定した大.小2つのウィンドゥ13a
,13bを基準の画像信号とする。いま、ウィンドゥ1
3aで考えると、このウィンドウ内の画素はm行n列で
、その中のp行q列目の画素信号をS PQとする。時
刻t,の画像では、t.の時の画像がらg行h列だけず
れた位置i−p+q, j−q+h,の画像と比較を
行い、このgh−t−変化させて、10のM像によく一
致した部分を探す.その方法について以下に述べる.画
素の数はmXnで、その画素毎に比較すると次の式で表
わされる値を演算する。
のウィンドウ13に対して右の画像は、領域l4が対応
する.上記のように、左右の画素を比較し、その差信号
の絶対値の総和が最小になるときの画素のシフト量をn
画素、画素のピッチをPとし、光学系の基線長をし、レ
ンズ1・ 2の焦点距離をf、対象物5までの距離をR
とすればRは次式で求められる. 次に、短かい時間経過した次の時刻には、対象物5は移
動しており、その画像は、イメージセンサ3.4上で、
この前のサンプリング時刻とは違った位置に結像してい
る.第3図において、最初の時刻t0、次の時刻1,と
すると、Loで設定した大.小2つのウィンドゥ13a
,13bを基準の画像信号とする。いま、ウィンドゥ1
3aで考えると、このウィンドウ内の画素はm行n列で
、その中のp行q列目の画素信号をS PQとする。時
刻t,の画像では、t.の時の画像がらg行h列だけず
れた位置i−p+q, j−q+h,の画像と比較を
行い、このgh−t−変化させて、10のM像によく一
致した部分を探す.その方法について以下に述べる.画
素の数はmXnで、その画素毎に比較すると次の式で表
わされる値を演算する。
ここで、g,hを画面内で変化させると、T,,は変化
し、或るいはg,hの値で最小値をとる。また、coも
変化し、Toと同様或るg,hで最大値をとる。一般に
、Toが最小値をとるg,hの値と、Cabが最大値を
とるg,hの値とは等しくなる.この時が、t0のウィ
ンドウの画面とt1での上記g,hに対応する画面とが
よく一致している。したがって上記演算はT,,を行っ
てその最小値を求めても良く、C,hを演算してその最
大値求めても良い。ところが、ウィンドウ1つでこの演
算を行うと、しばしば、対象物のコントラストが光線の
変化などにより変化するので、徐々にウィンドウがシフ
トしてしまうことがある。そこで、大,小2つのウィン
ドウを設定し、大のウィンドウでは対象物をマクロに設
定し、小のウィンドウでは逅クロに設定することにする
. そして、大のウィンドウ13aと小のウィンドウ13b
とは、その位置関係を保持したまま、上記のT,h、ま
たはC。を演算する.ここではT9ttもCw&も結果
は同じなので、T ,のみに限定して説明を進める。い
ま、大のウィンドウの演算結果{1》 をT91,、小のウィンドウの演算結果をT,hとする
.ウィンドウに含まれている情報の量は大のウィンドウ
の方が多いが、背景などの余分な情報がある.一方小の
ウィンドウには、情報量は少ないが、ほとんど対象物の
情報である.したがってこれらの情報をくツクスする時
に重み付けを行う。重み係このU。がg,hを変化させ
た時に最小になる部分をt1の時刻の対象物の位置を1
5a,15bとする.なお、g,hを変化させる領域は
、tIとtoの時間間隔に応じて対象物の動く範囲が推
定されるので、予め領域16を限定できる.このように
して定めたウィンドウの画像をもとにして、t1での距
離を求めることができる.距離を求める時のサーチ範囲
17は時刻toで求められた距離をもとにして予め定め
ることができる.なお、光学系として左右一対のレンズ
1.2としたが、これは上下一対あるいは斜め一対とし
てもよい。また、イメージセンサは図では左右別々のセ
ンサを示したが、一個のセンサの領域を左右に分割して
使用してもよい。
し、或るいはg,hの値で最小値をとる。また、coも
変化し、Toと同様或るg,hで最大値をとる。一般に
、Toが最小値をとるg,hの値と、Cabが最大値を
とるg,hの値とは等しくなる.この時が、t0のウィ
ンドウの画面とt1での上記g,hに対応する画面とが
よく一致している。したがって上記演算はT,,を行っ
てその最小値を求めても良く、C,hを演算してその最
大値求めても良い。ところが、ウィンドウ1つでこの演
算を行うと、しばしば、対象物のコントラストが光線の
変化などにより変化するので、徐々にウィンドウがシフ
トしてしまうことがある。そこで、大,小2つのウィン
ドウを設定し、大のウィンドウでは対象物をマクロに設
定し、小のウィンドウでは逅クロに設定することにする
. そして、大のウィンドウ13aと小のウィンドウ13b
とは、その位置関係を保持したまま、上記のT,h、ま
たはC。を演算する.ここではT9ttもCw&も結果
は同じなので、T ,のみに限定して説明を進める。い
ま、大のウィンドウの演算結果{1》 をT91,、小のウィンドウの演算結果をT,hとする
.ウィンドウに含まれている情報の量は大のウィンドウ
の方が多いが、背景などの余分な情報がある.一方小の
ウィンドウには、情報量は少ないが、ほとんど対象物の
情報である.したがってこれらの情報をくツクスする時
に重み付けを行う。重み係このU。がg,hを変化させ
た時に最小になる部分をt1の時刻の対象物の位置を1
5a,15bとする.なお、g,hを変化させる領域は
、tIとtoの時間間隔に応じて対象物の動く範囲が推
定されるので、予め領域16を限定できる.このように
して定めたウィンドウの画像をもとにして、t1での距
離を求めることができる.距離を求める時のサーチ範囲
17は時刻toで求められた距離をもとにして予め定め
ることができる.なお、光学系として左右一対のレンズ
1.2としたが、これは上下一対あるいは斜め一対とし
てもよい。また、イメージセンサは図では左右別々のセ
ンサを示したが、一個のセンサの領域を左右に分割して
使用してもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、画像内に大,小
2つのウィンドウを設け、ウィンドウ内の対象物を追尾
し、対象物までの距離を求めるようにしたので、距離計
を動かす必要もなく、動いている対象物を安定して追尾
しかつ、対象物までの距離を確実に測定できるという効
果がある。
2つのウィンドウを設け、ウィンドウ内の対象物を追尾
し、対象物までの距離を求めるようにしたので、距離計
を動かす必要もなく、動いている対象物を安定して追尾
しかつ、対象物までの距離を確実に測定できるという効
果がある。
第1図はこの発明による追尾式車間距離計の一実施例を
示す構成図、第2図はウィンドウ内の対象物の距離を求
める方法の説明図、第3図は追尾するときのウィンドウ
設定方法の説明図、第4図は従来の車間距離計の構或図
である。
示す構成図、第2図はウィンドウ内の対象物の距離を求
める方法の説明図、第3図は追尾するときのウィンドウ
設定方法の説明図、第4図は従来の車間距離計の構或図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 実質的に左右一対の光学系によりイメージセンサ上に結
像した左右の画像信号を比較し、この両画像のずれを電
気的に検出し三角測量の原理で距離を測定する装置にお
いて、上記左右いずれか一方の画像信号の特定部分に大
、小2つのウィンドウを設定する手段と、所定の時間間
隔で画像信号をサンプリングし、ある時刻t_0の大、
小のウィンドウ内の画像についてそれぞれp行、q列の
画素信号S_p_qとt_0から短時間経過した次の時
刻t_1での画像のi行、j列の画素信号S_i_jと
の間で▲数式、化学式、表等があります▼ (i=p+g、j=q+h、ウィンドウはm行n列)ま
たは、▲数式、化学式、表等があります▼を演算する手 段と、大のウィンドウでの結果T_g_h^(^1^)
、小のウィンドウでの結果T_g_h^(^2^)との
間で所定の重み係数WをつけたU_g_h=WT_g_
h^(^1^)+T_g_h^(^2^)にを予め定め
た領域でg、hを変化させたときU_g_hが最小にな
る部分、または上記大のウィンドウの結果C_g_h^
(^1^)、小のウィンドウの結果C_g_h^(^2
^)との間でV_g_h=WC_g_h^(^1^)+
C_g_h^(^2^)を予め定めた領域でg、hを変
化させたときV_g_hが最大になる部分に時刻t_1
での新しいウィンドウを設定し、これら大、小いずれか
のウィンドウ内の信号を使って左右の対応する画像信号
のずれを検出してウィンドウ内の対象物までの距離を求
める手段とを備えたことを特徴とする追尾式車間距離計
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1310379A JPH03170012A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 追尾式車間距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1310379A JPH03170012A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 追尾式車間距離計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03170012A true JPH03170012A (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=18004543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1310379A Pending JPH03170012A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 追尾式車間距離計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03170012A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5515448A (en) * | 1992-07-28 | 1996-05-07 | Yazaki Corporation | Distance measuring apparatus of a target tracking type |
US7561721B2 (en) | 2005-02-02 | 2009-07-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method for range measurement of a preceding vehicle |
US7561720B2 (en) | 2004-04-30 | 2009-07-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | Single camera system and method for range and lateral position measurement of a preceding vehicle |
US7623681B2 (en) | 2005-12-07 | 2009-11-24 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method for range measurement of a preceding vehicle |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1310379A patent/JPH03170012A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5515448A (en) * | 1992-07-28 | 1996-05-07 | Yazaki Corporation | Distance measuring apparatus of a target tracking type |
US7561720B2 (en) | 2004-04-30 | 2009-07-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | Single camera system and method for range and lateral position measurement of a preceding vehicle |
US7561721B2 (en) | 2005-02-02 | 2009-07-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method for range measurement of a preceding vehicle |
US7623681B2 (en) | 2005-12-07 | 2009-11-24 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method for range measurement of a preceding vehicle |
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