JPH0364270A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0364270A
JPH0364270A JP1200498A JP20049889A JPH0364270A JP H0364270 A JPH0364270 A JP H0364270A JP 1200498 A JP1200498 A JP 1200498A JP 20049889 A JP20049889 A JP 20049889A JP H0364270 A JPH0364270 A JP H0364270A
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JP
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reading
magnification
signal
delay
image processing
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JP1200498A
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Masahiro Funada
船田 正広
Shinobu Arimoto
有本 忍
Michio Kawase
道夫 川瀬
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、カラー画像をデジタル的に処理する画像処理
装置に関する。
〔従来の技術〕
異なる分光特性に基づき、各々異なる色成分信号を発生
する。複数のラインセンサーでカラー画像を読み取り、
デジタル的に処理する方式(例えばR,G、  Bの3
ラインカラーセンサー)が本出願人により提案されてい
る。
かかる方式においては、色成分信号毎のタイミングを合
わせるため所定の遅延量で遅延させ、各ラインセンサー
間の同期合わせを行っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術によれば、読取り倍率や読
取り解像度、階調再現性に応じたメモリ容量を確保せね
ばならず、高倍率や、高解像度、高階調読取りを実現し
ようとした場合に、膨大な容量のメモリが必要であった
そこで、本発明は上記従来例の欠点を除去し、効率的に
画像処理を行、うことかできる画像処理装置を提供する
ことを目的とする。
(課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、空
間上並列に配置され、異なる分光特性に基づき各々色成
分信号を発生する複数の読取手段と、前記読取手段の読
み取り位置のずれを補償する補償手段と、前記補償手段
による位置ずれ補償の方法を前記読取手段の読取条件に
応じて変更する変更手段とを有することを特徴とする。
〔作用〕
上記構成において、前記補償手段は前記読取手段の読み
取り位置のずれを補償し、前記変更手段は、前記補償手
段による位置ずれ補償の方法を前記読取手段の読取条件
に応じて変更する。
〔実施例〕
以下、好ましい実施例に基づき、本発明の画像処理装置
を説明する。
〔第1の実施例〕 〔全体構成〕 第2図に本発明を用いた画像読取装置の全体の構成を示
す。
201はイメージスキャナ部で原稿を読取り、ディジタ
ル信号処理を行う部分である。
イメージスキャナ部201において、200は鏡面圧板
であり、原稿台ガラス(以下プラテン)203上の原稿
204は、ランプ205で照射され、ミラー206、2
07.208に導かれ、レンズ209によりRG、  
Bの3ラインセンサ210上に像を結び、フルカラー情
報レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)成分と
して彩度判定部21Nに送られる。このラインセンサー
は空間上所定の間隔で並列に配置され、異なる分光特性
に基づき各々異なる色成分信号を発生するものである。
尚、205.206は速度Vで、207、208は1 
/ 2 vでラインセンサの電気的走査方向に対して垂
直方向に機械的モータ250によって駆動され原稿全面
を走査する。
更に、主走査方向は所定の電気的信号処理をほどこすこ
とにより、又、副走査方向はモータ250の回転数を可
変にすることにより第5図に示すごとく所望の倍率で読
み込むことができる。
〔3ラインCCD) 第3図に3ラインC0D210の外観を示す。301は
レッド成分(R)のラインセン、すであり、レッド戊分
光のみを透過するフィルタでラインセンサの複数の受光
素子の表面が覆われている。同様に302はグリーン成
分(G)のラインセンサ、303はブルー成分(B)の
ラインセンサであり、それぞれグリンー成分、ブルー成
分の光のみを透過するフィルタで複数の受光素子表面が
覆われている。
各ラインセンサは、それぞれ180μmのピッチで隣接
して平行に配置され、Bのラインセンサは、20μmX
10μmの受光素子アレイで構成され、R及びGのセン
サは10μmX10μmの受光素子アレイで構成される
。ここで、BとR及びGの受光素子の受光面積が異なる
のは次の理由による。すなわち、一般に、ブルー成分光
のみの透過フィルターにおいては、ブルー光の透過率が
レッド/グリーン成分光のみの透過フィルターにおける
レッド/グリーン光の透過率に比べ低い傾向にある。
従って、信号のS/N比(信号、雑音比)を向上させる
為にBのみの受光面積を大きくし、RとGの信号とレベ
ルを合わせる様にしである。
第1図(b)は、本実施例における読取部の信号の流れ
を示す図である。
113は装置全体を制御するCPUでありI10ボート
119を介し、操作部122より入力指定された倍率の
情報により、モータードライバ120に所定のデータを
セットする。モータドライバ120は、セットされたデ
ータに従い、所望の倍率に応じて、モータ121に駆動
信号を送り、所定の速度で読取系を機械的に動かし走査
する。
図中、HSYNCは主走査読取りの同期信号であり、C
LKは画像データの転送りロック信号であり、それぞれ
第4図に示すタイミングでタイミング信号発生手段10
2により発生される。CLKとHSYNCはアドレスカ
ウンタ101に入力される。
101はアドレスカウンタであり、CLK、H3YNC
を入力し、COD (R)301.COD (G)30
2.CCD(B)303に対し読取りアドレスを与える
。また、ビデオイネーブル信号VEをCLKとともにP
IFOL53゜156.157.タイミングコントロー
ラ151へ送る。
具体的には、例えば、等倍で読取る場合においては、第
6図に示す様に、GとBにおいては18ライン分離れた
場所を読取っている。そして1主走査すなわちHS Y
 N C信号の間隔を1単位として時間をtで示すと、
1=0のときのBの読取位置とt−18のGの読取り位
置が一致する。従って遅延素子112には18ライン分
の遅延量がCPUl13により予めセットされている。
同様に、等倍の場合には遅延素子111に36ライン分
の遅延量がセットされており、R,G、Hの3信号の空
間的なずれが合わせられる。
しかし、第7図に示す様に、例えば倍率297%に拡大
して読み取ろうとする場合においては、光学系の副走査
速度Vが100%のときの100/297倍に走査され
る為、1=0においてBを読み取った位置と全く同じ位
置でGを読み取ることはできない。
18(ライン)x297/100=53.46 (ライ
ン)であり、この小数部は0.46なのでGにおいてt
=53における読取位置とt−54における読取位置と
を46 : 54に内分した位置である。
そこで、補間回路によって、位相合わせ補間を行なう。
いま、第7図中のx−x’  におけるBとGの信号レ
ベルを示したものである。
Bは第1図(b)のBoであり、Gは第1図(a)中の
152の出力点におけるGの信号であるが、G。
とB。のあいだには、■ライン未満の位相ずれがどうし
ても生じてしまう。
本実施例では、そこで補間回路により位相補間をし、第
9図の様な色ずれのない信号をつくり出している。
第1図(b)において、C0D301,302,303
で読取られた画像は、電気信号に変換され、それぞれ項
中器102. 103. 104で増巾され、サンプル
ホールド回路105.106. 107. A/D変換
器108.109,110を経てディジタル信号として
取出される。
Ill及び112は、画像データの遅延及び副走査補間
を行ない、R,G、 Bの3つの読取り信号の同期合わ
せを行なう為のDELAY回路である。
150はROMテーブルであり、設定された読取倍率に
応じて各ユニットに設定するデータが保持しである。
116.117はR,G、  Bの副走査のMTFを合
わせるためのスムージング回路である。
(DELAY回路の説明〕 DELAY回路111. 112共に第1図(a)に示
す様な構成になっている。この回路は前述の読取手段で
あるCCD3ラインセンサーのそれぞれのラインの読み
取り位置のずれを補償するものである。
151はタイミングコントローラーであり、DELAY
回路の各ユニットにタイミング信号を送る。152はフ
ァースト・イン・ファースト・アウト・メモリ(以下F
IFO)であり、タイミングコントローラー151より
のタイミング信号(RR(リードリセット)、WR(ラ
イトリセット)、RE(リードイネーブル)、WE(ラ
イトイネーブル)信号)により入力される画像信号を順
次蓄積し、一定時間の遅延の後に順次読み出しが行われ
る。153は1ラインのFIFOであり、画像データの
1ラインの遅延が行われ、AND回路154でCPU1
13からのMOD信号と論理積がとられ、OR回路15
5で論理和がとられる。
更に、156.157は153と同様の1ラインのFI
FOであり、それぞれにCLKとVEの入力を受け、l
ラインの画像データの遅延を行う。158. 159゜
160、 161はS=1のときAを出力し、S=Oの
ときBを出力するセレクタ、166.167は乗算器、
168は加算器、162. 163. 164. 16
5はレジスタであり、以上の構成によりライン間の補間
が行われる。
ここで、FIFO152における遅延量は読取倍率に比
例する為、高倍率読取時においては、大容量のFIFO
が必要となってくる。そこで、本実施例においては、比
較的低倍率の読取の場合と高倍率の場合の2つのモード
に分け、高倍率の場合には、アドレスカウンタ101で
VEを間引きすることにより、画像信号を間引きしてい
からFIFO152に蓄え、PIFO152から読出さ
れた信号を補間してG又はRの信号をつくることで、F
IFOの容量の軽減を行う。
本実施例においては、読取倍率が50〜200%のとき
低倍率のモードで第1図(a)においてMOD=Oとな
り、読取倍率が201〜400%のとき高倍率のモード
で第1図(a)においてMOD=1としている。
第13図(a)及び第13図(b)は、第1図(a)に
示すDELAY回路におけるタイミングチャートを示し
たものである。
第13図(a)は低倍率モードのときのタイミングであ
り、第13図(b)は、高倍率モードのときのタイミン
グである。
図中、VE (Video  Enable)は入力画
像信号の有効域を示す信号であり、WR(Write 
Re5et)は、FIFO152への書き込みスタート
タイミングを発生するものである。WE (Write
  Vide。
Enable)はFIFO152への書き込み有効域を
示す信号である。RR(Read  Re5et)は、
PIFOL52よりの読み出しスタートタイミングを発
生するものであり、RE (Read  Video 
 Enable)は、FIFO152よりの読み出し有
効域を示す信号である。
〔低倍率モード〕
第13図(a)において、低倍率モードのときは、門1
が“0”のときを起点として、PIFO152への書き
込みが開始され、WEが“1”の区間における画像デー
タがFIFO152に順次書き込まれる。
そして、西1が“0“になって“1”に戻ったときを起
点として所定の時間を経過した後にREが“1″になる
度にF!FO152に蓄えられていたデータが順次読出
される。ここで、門1が“0“の区間とHがMOHの区
間との間隔をコントロールすることで、画像データに対
してR,G、 Bのそれぞれが一致するように所望の遅
延を与えることができる。
更に、低倍率モードのときは、第1図(a)におけるM
ODは常にOとなり、SEL信号は常にlとなる。FI
FOI52の出力がそのままX(となり、XtをFIF
O156により1ライン遅らせたものがXt−となり、
セレクタ158及びセレクタ159に送られる。セレク
タ158. 159においては入力SすなわちSEL信
号が常に“l“である為に、そのままXt及びXt−+
が出力され乗算器166、 167に送られる。
一方セレクタ160,161においても常に入力Sが1
である為にレジスタ162及びレジスタ164の値が出
力され乗算器166.167に送られる。乗算器166
、 167の出力は加算器168で加算され、出力Y(
は 補間率βlは倍率を操作部で指定する際にそれに連動し
てセットすることができる。
このβlの値は読取倍率によって一意的に計算される。
具体的には、遅延回路111におけるβIをβIR,遅
延回路112におけるβlをβIGとしたときに読取倍
率m[%コにより、 に決定されている。例えばm=97%のときには、Yz
=(1−βt)Xt+βlX t−t(0≦βl≦1) なる出力信号Y+を出力する。
ここでレジスタ162には予めi−β直が、レジスタ1
69には予めβIの値が書き込まれている。したがって
CPUL13は、所望の値をレジスタに書込んでおくこ
とで、任意の補間率βでもって補間をすることができる
であるため βIR= 0.92 、  β+a=0.46となる。
即ち、βの値は として表すことができる。
〔高倍率モード〕
第13図(b)に高倍率モードのときのタイミングチャ
ートを示す。高倍率モードのときは、西1が“O°゛の
ときを起点としてFrFO152の書込みが開始され、
WEが“1”の区間における画像データがFIFOI5
2に順次書込まれるが、WEはアドレスカウンタ101
によってVEに対し一つおきに“0”と“1”が交互に
切り換えられる為、1ラインおきに、間引かれた画像デ
ータが順次FIF○152に書込まれる。
次に西1が“0“になって“l”に戻ったときを起点と
して、所定の時間を経過した後に、REが“l”である
区間において、PIFO152にすでに蓄えられていた
データが順次読み出される。
更に、低倍率モードのときは、第1図(a)におけるS
EL信号は、第13図(b)のRE倍信号同じタイミン
グで切り換えられ、また、MOD信号は1にセットされ
る。
また、第1図(a)において、FIFO153は194
7分の遅延機能をもつ為、FIFO152より1ライン
おきに読出された画像信号は、ORゲート155によっ
て同じ出力を2回ずつ出力することにより、第13図(
a)に示す様に各ラインごとの画信号Xtとなる。
更に、第1図(a)において、FIFO156及び15
7も1947分の遅延機能をもつ為、Xt−tはXtの
1ライン分遅れのデータ、Xl−2はXlの2ライン分
遅れのデータとなる。
ここで、レジスタ162. 163. 164. 16
5には予めβl、β2,1−βl、  1−β2(0≦
βl≦1゜0≦β2≦1)がCPU113により書込ま
れており、結果として加算器168の出力としては、S
EL信号が“1”のときには、 Y L = βrX L +  (1−β+)Xt−+
SELSEL信号″のときには Y t = β2Xl−1+(1−β2)Xl−2なる
出力がなされる。
ここでβ1.β2の値は読取倍率によって計算される。
具体的には、遅延回路111におけるβ1.β2の値を
それぞれβIR,β2Rとし、遅延回路112における
β1.β2の値をそれぞれβIG、 β2Gとしたとき
に、読取倍率m(%)により となり β2R=βIR+0.5 β2G= β+c+0.5 となる。例えば、第7図に示す様なm = 293%の
場合には となる。結果として第7図において t=50のとき、1=0のときのGのデータを読出し、
t=52のとき、t=2のときのGのデータを読出し、
それらの値から前述の計算式によりt=53及びt=5
4のときのGの補正をされた値が算出される。
ここでWVEとRVEは同じタイミングで示したが第1
3図(c)の様に、位相がずれることがあるのは勿論で
ある。
(以下余白) より、 β+R=0.24 β+c=0.37 β2R:0.74 β2G:0.87 〔スムージング回路〕 スムージング回路116,117は同一の回路で構成さ
れ、第11図に示す通りである。即ち、ライン遅延のF
IFOIIOI、1102及び加算器1103、レジス
タ1104,1105、乗算器1106. 1107、
加算器1108により構成される。ここでCPU113
より予じめ算出されたスムージング率α及びl−αがレ
ジスタ1104.1105にセットされ、結果としてY
 t =(α/2) X X I−z +(1−α) 
X X l−+ +(α/2) X X tなる出力が
得られる。
ここで YI:出力 xt:入力 X+−+:大入力1ライン遅れ Xト2:入力の2ライン遅れ 0≦α≦1 ここでα=0のとき、Yt=Xt−tとなり、全くスム
ージング効果のない出力が得られ、α=lのときYt=
 (Xt−z+Xt) /2 トナリ、最モ強<スムー
ジングされた出力が得られる。また、0くαく1のとき
、αが大きくなればなるほどスムージングが強くなり、
任意の強さのスムージング効果を得ることができる。か
かるスムージングの強さは操作部よりオペレータが好み
により指定することができる。
〔動作の流れ〕
第12図に、読取動作の流れ図を示す。
まず、1201で読取り倍率mが操作部122より入力
され決定される。
次に、1211において、予め定められたスライスレベ
ルT(%)と1201で入力されたm(%)とを比較し
て高倍率モードが低倍率モードのいずれかを判定し選択
される。具体的には本実施例においてはT = 200
であり、mの値が200よりも大きいとき即ち200%
より大きい読取倍率のとき1213で高倍率モードが選
択され、mの値が200以下のとき即ち200%以下の
読取倍率のとき1212で低倍率モードが選択される。
そして各モードに応じたデータがモータードライバー1
20(第1図(b))にセットされ、モータは倍率に応
じた速度で回転し、光学系206(第2図)は 00 V = V too X □ (1) (vlOO;100%(等倍のときの速度)(m :倍
率(%)) で駆動される。
次に、1202において遅延素子111及び112Iこ
おけるライン遅延量NR,Naが決定される。即ち、(
ただし[]はガウス記号で整数部をとる)によってライ
ン遅延量NR,Ncが決定される。
次に1203において、式(4) (5)により補間係
数βR1βGが決定される。
次に1204において式(16)(17)(18)によ
りスムージング係数αR2αGが決定される。
更に1205において(1)式により所望の速度が得ら
れる様にモータドライバ120にデータを七″ン卜する
。これら1202〜1205における係数は、倍率mに
よって一意に決定され、ROMテーブル150により読
出される。
最後に1206において読取動作を行なう。
〔第2の実施例〕 第1の実施例は、R,G、 83色フルカラーの読取り
装置に関するものであったが、これに限るものではない
第13図及び第14図に第2の実施例を示す。
本実施例は、赤黒の2色読取装置に関するものである。
第14図(a)にそのセンサを示すが、1301はホワ
イト成分(W)のラインセンサであり、全ての可視光に
ついて感度をもつ。一方1302はレッド成分(R)の
センサであり、レッドのフィルタで覆われており、レッ
ド成分の光のみに感度をもつ。フィルタによりレッドセ
ンサ1302の方がホワイトセンサ1301に比べ単位
面積当りの光量感度が鈍くなる為、それを補正する為1
302は10μmX20μmの形状をとり、1301は
10μmX10μmの形状をとる。
第14図(b)に示す回路構成もセンサーの本数が異な
るだけで基本的には第12実施例の場合と同様である。
第13図にその処理回路を示す。
第1図と共通なものは同一の番号で示す。
CCD (W) 1301及びCCD (R)1302
により読取られた画信号は、アンプ1303. 130
4、サンプルホールド回路1305.1306、A/D
変換器1307゜LaO2を通じ出力され、遅延回路1
309により同期合わせされる。このとき出力W。とR
oとを比較するとセンサの形状の違いによりWoの方が
Roよりも空間周波数の利得特性が高い。
従って、第1の実施例と同様に、補間回路131Oとス
ムージング回路1311により特性を合わせて出力W 
o u tとRoutを得ることができる。
以上説明した様に、上記実施例によれば複数ラインのセ
ンサ間の同期合わせの為のメモリに副走査方向に間引い
た情報を蓄積し、読み出した後で補間をするという方式
で、メモリ容量を軽減し、ハード構成を簡単にすること
ができ、更にラインセンサー相互間の微妙な位置ずれに
も対処でき、色彩的に極めて良好な画像を得ることがで
きるなど、顕著な効果を有する。
なお上記実施例においてCCD301〜303は空間上
並列に配置され、異なる分光特性に基づき各々色成分信
号(R,G、 B)を発生する複数の読取手段であり、
DELAY回路111. 112は前記読取手段の読取
り位置のずれを補償する補償手段である。
また、アドレスカウンタはWE倍信号制御することによ
りDELAY回路111,112の位置ずれ補償の方法
を読取倍率に応じて切り換える。
すなわち高倍率の場合には遅延メモリにデータ間引いて
書き込み、あとで補間し、低倍率の場合にはかかる間引
きを行なわない。
なお、読取倍率に応じて変更するほか、CODセンサー
の副走査速度などの読取条件に応じて変更してもよい。
また、データの間引きは上記実施例のようにDELAY
回路内でやるほか、増巾器、S、H,A/Dコンバータ
等の間でやってもよい。
また、間引きはタイミング信号によって行なうほか、セ
レクタを切り替えることによって必要なデータをとりこ
むようにして行なってもよい。
また、上記実施例においては倍率に応じて遅延のための
メモリにデータを副走査方向lライン分間引くか否かを
決定し、位置ずれ補償の方法としての補間の有無を切り
替えることとしたが、WEの間引き量を変化させ、例え
ば高倍率になるほどデータの間引き量を多くするなど段
階的に選択できるようにすることもできる。
また、上述の例では、副走査方向の間引きを行なったが
、主走査方向にデータを例えば1画素おきに間引いてメ
モリに格納し、遅延のためのメモリ読み出し時に補完し
てやってもよい。
また、ラインセンサーは上述のR,G、 BあるいはW
、Rに限らず、異なる分光特性に基づき各々色成分信号
を発生するものであればよい。
〔効果〕
以上説明したように本発明によれば、効率的でしかも構
成の簡単な画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、第1の実施例における全体のブロック図と遅
延回路のブロック図、 第2図は、装置全体の概観図、 第3図は、読取りセンサを示す図、 第4図は、同期信号を示す図、 第5図は、拡大/縮小の状態を示す図、第6図、第7図
は、GとBの読取り位置を示す図、第8図、第9図は、
GとBの色ずれを示す図、第10図は、補間回路を示す
図、 第11図は、スムージング回路を示す図、第12図は、
読取り動作のフローチャート、第13図は、DELAY
回路のタイミングチャート、第14図は、第2の実施例
を示す図である。 152.153,156,157 ・・・・・・・・・
・・・・・・ FIFO158〜161・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
セレクタ162〜165・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・レジスタ151
 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・タイミングコ
ントローラー166、 167  ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
乗算器168・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
加算器Q セ × > − 〇 〇 、−=轟 手続補正書坊式) 1.事件の表示 平F&1年特許願第200498 2、発明の名称 画像処理装置 3、補正をする者 7テ 住 名 所 称 事件との関係     特許出願人 東京都大田区下丸子3−3O−2 (100)  キャノン株式会社 代表者 山 路 敬 三 4、代 理 人 6、補正の対象 図   面 7、補正の内容 @書に最初に添付した図面の浄書・ とおり(内容に変更なし) 別紙の 居 所

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空間上並列に配置され、異なる分光特性に基づき
    各々色成分信号を発生する複数の読取手段前記読取手段
    の読み取り位置のずれを補償する補償手段、 前記補償手段による位置ずれ補償の方法を前記読取手段
    の読取条件に応じて変更する変更手段 とを有することを特徴とする画像処理装置。
  2. (2)前記読取手段はそれぞれR(レッド)、G(グリ
    ーン)、B(ブルー)のラインセンサであることを特徴
    とする請求項第1項記載の画像処理装置。
  3. (3)前記補償手段は遅延回路であることを特徴とする
    請求項第1項記載の両像処理装置。
  4. (4)前記変更手段は、所定の倍率以上の読取の場合に
    、前記色成分信号を間引くことを特徴とする請求項第1
    項記載の画像処理装置。
  5. (5)前記読取条件は、読取倍率であることを特徴とす
    る請求項第1項記載の画像処理装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011024140A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Fuji Xerox Co Ltd 画像読み取り装置

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