KR100969707B1 - Method for stabilizing an off-set level of x-ray phothgraphic sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 x선 이미지센서의 옵셋 레벨 안정화방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 장의 이미지 촬영에도 각각의 이미지 간의 편차가 적게 발생되어 적은 x선량에서도 양질의 영상을 획득할 수 있는 x선 이미지센서의 옵셋 레벨 안정화방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지센서의 옵셋 레벨 안정화방법은 x선을 검출하는 다수 개의 픽셀들 및 게이트 드라이버가 구비된 TFT패널과 상기 TFT패널로 EL광을 조사하여 상기 픽셀에 전하를 충전하는 EL시트를 포함하는 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화방법에 있어서, 상기 픽셀들에 상기 EL광을 조사하여 전하를 충전하는 제1충전단계, 상기 게이트 드라이버를 구동하여 상기 픽셀들에 전하를 방전하는 제1방전단계, 상기 픽셀들에 상기 EL광을 조사하여 전하를 충전하는 제2충전단계 및 상기 게이트 드라이버를 구동하여 상기 픽셀들에 전하를 방전하는 제2방전단계를 포함하며, 상기 단계들을 한 주기로 반복하여 상기 픽셀들을 일정한 LSB레벨로 안정화하되 상기 제1충전단계와 상기 제2충전단계에서 충전되는 전하의 충전량은 서로 다른 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for stabilizing an offset level of an x-ray image sensor, and more particularly, even if a plurality of images are taken, less variation occurs between each image, so that an x-ray image sensor can obtain a good image even at a low x-ray dose. It relates to a method for stabilizing the offset level. In the offset level stabilization method of an x-ray image sensor according to an embodiment of the present invention, a TFT panel provided with a plurality of pixels and a gate driver for detecting x-rays and an EL light are irradiated to the TFT panel to charge the pixel. An offset level stabilization method of an x-ray image sensor including a charging EL sheet, the method comprising: charging a charge by irradiating the pixels with the EL light, driving the gate driver to charge the pixels; A first discharging step of discharging, a second charging step of irradiating the EL light to the pixels to charge the electric charge, and a second discharging step of driving the gate driver to discharge the electric charges to the pixels; By repeating one cycle to stabilize the pixels to a constant LSB level, the charge amount of the charge charged in the first charging step and the second charging step is different from each other It characterized.

옵셋, TFT, 충전, 방전, EL시트 Offset, TFT, Charge, Discharge, EL Sheet

Description

Ｘ선 이미지센서의 옵셋 레벨 안정화방법{METHOD FOR STABILIZING AN OFF-SET LEVEL OF X-RAY PHOTHGRAPHIC SENSOR}Offset level stabilization method of X-ray image sensor {METHOD FOR STABILIZING AN OFF-SET LEVEL OF X-RAY PHOTHGRAPHIC SENSOR}

본 발명은 x선 이미지센서의 옵셋 레벨 안정화방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 장의 이미지 촬영에도 각각의 이미지 간의 편차가 적게 발생되어 적은 x선량에서도 양질의 영상을 획득할 수 있는 x선 이미지센서의 옵셋 레벨 안정화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for stabilizing an offset level of an x-ray image sensor, and more particularly, even if a plurality of images are taken, less variation occurs between each image, so that an x-ray image sensor can obtain a good image even at a low x-ray dose. It relates to a method for stabilizing the offset level.

이미지센서란 빛을 받아들여 대상을 검출하는 소자이다.An image sensor is a device that receives light and detects an object.

또한, 방사선 이미지 센서는 의료용이나 산업용으로 그 효용을 더하고 있다.Moreover, the radiation image sensor is adding the utility to medical use or industrial use.

특히, 의료용으로 사용되는 x선 이미지 센서는 피사체를 통과하는 서로 다른x선의 투과량에 따라 서로 다른 전기신호를 출력함으로써 상기 피사체의 내부 이미지를 재구성 하도록 해준다.In particular, the x-ray image sensor used for medical purposes allows the internal image of the subject to be reconstructed by outputting different electric signals according to the amount of transmission of different x-rays passing through the subject.

도 1은 일반적인 x선 이미지 센서의 개략적인 구조를 보여주는 도면이고, 도 2는 일반적인 x선 이미지 센서의 내부 구조를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic structure of a general x-ray image sensor, Figure 2 is a view showing the internal structure of a general x-ray image sensor.

도면들을 참조하면, 일반적인 x선 이미지 센서(10)는 입사되는 x선을 빛으로 변환시키는 신틸레이터 패널(CsI:40), 빛을 받아들여 일정한 전기신호를 출력하는 TFT 패널(20)과 상기 TFT 패널(20) 후면에 부착되어 상기 TFT 패널(20)이 빛을 받아들일 수 있도록 초기화하는 EL시트(electro luminescence sheet, 30)를 포함하여 이루어진다.Referring to the drawings, a general x-ray image sensor 10 includes a scintillator panel (CsI) 40 for converting incident x-rays into light, a TFT panel 20 for receiving light and outputting a constant electric signal, and the TFT. And an electro luminescence sheet 30 which is attached to the rear surface of the panel 20 and initializes the TFT panel 20 to receive light.

또한, 상기 TFT 패널(20)은 픽셀부(21), 게이트 드라이버부(22) 및 검출부(23)를 포함하여 이루어지고, 상기 픽셀부(21)는 다수 개의 픽셀들(21a)을 포함한다.In addition, the TFT panel 20 includes a pixel portion 21, a gate driver portion 22, and a detection portion 23, and the pixel portion 21 includes a plurality of pixels 21a.

또한, 상기 픽셀부(21)의 픽셀들(21a)은 일정한 형태로 정렬되어 구비되고 각각의 픽셀들(21a)은 상기 게이트 드라이버부(22) 및 상기 검출부(23)와 연결된다.In addition, the pixels 21a of the pixel portion 21 are arranged in a predetermined shape, and each of the pixels 21a is connected to the gate driver 22 and the detector 23.

또한, 상기 픽셀들(21a)은 TFT(thin film transistor)나 포토 다이오드(Photo Diode) 등으로 구비된다. 그러나 상기 픽셀들(21a)은 빛을 받아들여 빛의 세기나 양에 따라 서로 다른 전기신호를 출력할 수 있는 소자라면 어떠한 소자도 가능하다.In addition, the pixels 21a may be provided as a thin film transistor (TFT), a photo diode, or the like. However, the pixel 21a may be any device as long as it can receive light and output different electric signals according to the intensity or amount of light.

한편, 상기 x선 이미지 센서(10)의 옵셋 레벨 안정화란 상기 픽셀들(21a)에 x선에 의한 빛이 조사되기 전에 상기 픽셀들(21a)에 저장된 전하들이 모두 일정하도록 하는 초기화 작업을 말한다.On the other hand, the offset level stabilization of the x-ray image sensor 10 refers to an initialization operation in which the charges stored in the pixels 21a are all constant before the light of the pixels 21a is irradiated with x-rays.

그러나, 종래의 옵셋 레벨 안정화 작업은 옵셋 레벨 300LSB로 너무 낮아 외부 노이즈에 취약한 단점이 있었고, 여러 장의 이미지 촬영시 이미지 간의 편차가 크게 발생하는 문제점이 있었다.However, the conventional offset level stabilization operation has a disadvantage that the offset level is 300LSB, which is too low and vulnerable to external noise, and causes a large deviation between images when taking a plurality of images.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 또한, 본 발명의 목적은 여러 장의 이미지를 촬영하여도 옵셋 레벨에 따른 이미지 간의 편차가 적어, 적은 x선량에서도 양질의 이미지를 얻을 수 있는 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법을 제공하는 데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is that even if a plurality of images are taken, the deviation between the images according to the offset level is small, so that a good image can be obtained even at a low x-ray dose. The present invention provides a method for stabilizing offset levels of line image sensors.

또한, 본 발명의 목적은 외부 노이즈에 강인한 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an offset level stabilization method of an x-ray image sensor that is robust to external noise.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지센서의 옵셋 레벨 안정화 방법은 피사체를 투과한 x선을 검출하는 다수 개의 픽셀들 및 상기 픽셀들에 충전된 전하를 방전시키는 게이트 드라이버가 구비된 TFT패널과 상기 TFT패널의 후면에 구비되어 상기 TFT패널로 EL광을 조사하여 상기 픽셀에 전하를 충전하는 EL시트를 포함하는 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화방법에 있어서, 상기 픽셀들에 상기 EL광을 조사하여 전하를 충전하는 제1충전단계, 상기 게이트 드라이버를 구동하여 상기 픽셀들에 전하를 방전하는 제1방전단계, 상기 픽셀들에 상기 EL광을 조사하여 전하를 충전하는 제2충전단계 및 상기 게이트 드라이버를 구동하여 상기 픽셀들에 전하를 방전하는 제2방전단계를 포함하며, 상기 단계들을 한 주기로 반복하여 상기 픽셀들을 일정한 LSB레벨로 안정화하되 상기 제1충전단계와 상기 제2충전단계에서 충전되는 전하의 충전량이 서로 다르도록 상기 EL광의 조사 시간을 서로 다르게 한다.The offset level stabilization method of the x-ray image sensor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a plurality of pixels for detecting the x-ray transmitted through the subject and the gate to discharge the charge charged in the pixels In the offset level stabilization method of the x-ray image sensor comprising a TFT panel provided with a driver and an EL sheet provided on the rear surface of the TFT panel to charge the pixel by irradiating EL light to the TFT panel, the pixel A first charging step of charging electric charges by irradiating the EL light, a first discharge step of discharging charges on the pixels by driving the gate driver, and charging electric charges by irradiating the EL light on the pixels And a second discharge step of discharging charges to the pixels by driving a second charging step and the gate driver, and repeating the steps at one cycle. But stabilize the cells at a constant level, the LSB of the first charging step and the second EL light the exposure time the charge of the charge to be charged in the charging step to differ from each other and different from each other.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 일정한 LSB레벨은 400LSB 내지 4500LSB로 안정화된다.In a preferred embodiment, the constant LSB level is stabilized to 400LSB to 4500LSB.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, x선 이미지 센서의 옵셋 레벨이 700LSB에서 결정되므로 외부 노이즈에 영향이 없이 안정적으로 x선 영상을 촬영할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the offset level of the x-ray image sensor is determined at 700LSB, it is possible to stably capture the x-ray image without affecting external noise.

또한, 본 발명에 따르면, 여러 장의 이미지를 촬영하여도 옵셋 레벨에 의한 이미지 간의 편차가 적어 적은 x선량에서도 양질의 이미지를 얻을 수 있는 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, there is provided a method of stabilizing an offset level of an x-ray image sensor that can obtain a high quality image even with a small amount of x-rays due to less variation between images due to the offset level even when taking a plurality of images.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법을 보여주는 타이밍도이다.3 is a timing diagram illustrating an offset level stabilization method of an x-ray image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는 도 1 및 도 2와 동일한 구성요소에 대해서는 설명을 생략하고, 동일한 도면부호를 참조하기로 한다.Hereinafter, the same components as those of FIGS. 1 and 2 will be omitted, and the same reference numerals will be referred to.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법은 먼저, x선 이미지 센서(10)의 TFT패널(20)에 EL광을 조사하여 픽셀들(21a)에 전하를 충전하는 제1충전단계(30a), 다음, 게이트 드라이버부(22)를 구동하여 상기 픽셀들(21a)에 충전된 전하를 방전하는 제1방전단계(22a), 다음, 상기 픽셀들(21a)에 EL광을 조사하여 전하를 충전하는 제2충전단계(30b), 다음, 상기 게이트 드라이버부(22)를 구동하여 상기 픽셀들(21a)에 충전된 전하를 방전하는 제2방전단계(22b)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 3, in the offset level stabilization method of an x-ray image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, first, an EL light is irradiated onto the TFT panel 20 of the x-ray image sensor 10 to display pixels 21a. A first charge step 30a of charging a charge to the first charge step 30a, a first discharge step 22a of driving the gate driver 22 to discharge the charge charged in the pixels 21a, and then the pixels A second charging step 30b of irradiating EL light to 21a to charge electric charges, and then a second discharge step of driving the gate driver 22 to discharge charges charged in the pixels 21a; And 22b.

또한, 상기 단계들(30a,22a,30b,22b)이 하나의 주기를 이루고 일정한 시간 동안 반복되며 상기 픽셀들(21a)의 충전되는 전하량을 일정한 LSB레벨로 안정화한다.In addition, the steps 30a, 22a, 30b, and 22b form one cycle and are repeated for a predetermined time to stabilize the amount of charges charged in the pixels 21a to a constant LSB level.

한편, 상기 일정한 LSB레벨은 700LSB로 설정하였다.On the other hand, the constant LSB level was set to 700LSB.

즉, 종래의 LSB레벨이 300LSB인 것과 비교하여 높은 레벨로 설정하였다. In other words, the conventional LSB level is set to a higher level than that of the 300 LSB.

그러나 본 발명의 실시예에서는 옵셋 안정화 레벨을 700LSB로 설정하였으나, 400LSB 내지 4500LSB에서 옵셋 안정화 레벨을 설정할 수 있다.However, in the embodiment of the present invention, although the offset stabilization level is set to 700LSB, the offset stabilization level may be set at 400LSB to 4500LSB.

따라서, 종래의 옵셋 안정화 레벨 300LSB와 비교하여 외부 노이즈에 강인한 장점이 있다.Therefore, compared with the conventional offset stabilization level 300LSB, there is an advantage that is robust to external noise.

다음, 상기 픽셀들(21a)들이 옵셋 안정화 레벨로 도달하면 피사체에 x선을 조사하여 상기 픽셀들(21a)에 서로 다른 량의 전하들이 축적되고 상기 전하들에 의한 전기신호들을 검출하여 이미지로 재구성한다.Next, when the pixels 21a reach the offset stabilization level, different amounts of charges are accumulated in the pixels 21a by irradiating the subject with x-rays, and electrical signals detected by the charges are reconstructed into an image. do.

다시 말하면, 상기 단계들(30a,22a,30b,22b)을 반복하여 상기 픽셀들(21a)의 충전되는 전하량이 700LSB로 안정화되면 x선을 조사하여 피사체를 촬영하게 되는 것이다.In other words, the steps 30a, 22a, 30b, and 22b are repeated to stabilize the charge amount of the pixels 21a to 700 LSB, thereby radiating x-rays to photograph the subject.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 과정을 보여주는 그래프이다.4 is a graph illustrating an offset level stabilization process of an x-ray image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨안정화는 약 700LSB에서 이루어지며, 상기 픽셀들(21a)에 전하를 충,방전함으로써 옵셋 레벨이 안정화되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, the offset level stabilization of the x-ray image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention is performed at about 700 LSB, and it can be seen that the offset level is stabilized by charging and discharging charges to the pixels 21a. .

이때 주의할 것은 상기 픽셀들(21a)이 700LSB에서 안정화된 후에도 충전과 방전이 반복되므로 이미지 간의 옵셋 편차를 줄이기 위해서는 x선의 조사 시기를 일정한 시기로 설정하여야한다.In this case, it should be noted that since charging and discharging are repeated even after the pixels 21a are stabilized at 700LSB, the irradiation time of the x-rays should be set to a certain time in order to reduce the offset deviation between the images.

예를 들면, 상기 각각의 단계들(30a,22a,30b,22b)이 진행된 직후에 상기 픽셀들(21a)의 LSB레벨이 서로 차이가 있으므로, 상기 단계들(30a,22a,30b,22b) 중 일정한 어느 하나의 단계 후에 x선을 조사하여 이미지를 획득하여야하는 것이다.For example, since the LSB levels of the pixels 21a are different from each other immediately after the respective steps 30a, 22a, 30b, and 22b are performed, among the steps 30a, 22a, 30b, and 22b, After a certain step, x-rays should be irradiated to obtain an image.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법에 의해 촬영된 이미지의 평균 레벨과 편차를 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing an average level and a deviation of an image photographed by an offset level stabilization method of an x-ray image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면 하나의 픽셀을 선정하여 본 발명에 따른 이미지 센서 옵셋 레벨 안정화 방법에 의해 연속적으로 200장의 이미지를 촬영하여 이미지의 평균 레벨과 편차를 산출하였다.Referring to FIG. 5, one pixel was selected and 200 images were continuously taken by the image sensor offset level stabilization method according to the present invention, and the average level and deviation of the images were calculated.

또한, 상기 픽셀(21a)은 픽셀부(21)에 중앙에 위치하는 특정 픽셀을 기준으로 하였으며 상기 평균 레벨은 상기 특정 픽셀의 주변 픽셀들을 평균하여 계산하였다.In addition, the pixel 21a is based on a specific pixel located at the center of the pixel portion 21, and the average level is calculated by averaging peripheral pixels of the specific pixel.

먼저, 본 발명의 실시예들에 따라 촬영된 이미지의 평균 레벨(a)은 약 690.9LSB로 일정한 것을 알 수 있다.First, it can be seen that the average level (a) of the image photographed according to the embodiments of the present invention is constant at about 690.9LSB.

또한, 이미지 표준 편차(a')가 16.8LSB로 아주 고른 이미지 레벨(a)을 보여준다.In addition, the image standard deviation (a ') shows a fairly even image level (a) of 16.8 LSB.

한편, 종래의 x선 이미지 센서 옵셋 레벨 안정화 방법에 따른 이미지의 평균 레벨(b)이 약 300LSB이고, 이미지 표준 편자(b')가 77.9LSB이다.On the other hand, the average level (b) of the image according to the conventional x-ray image sensor offset level stabilization method is about 300LSB, and the image standard horseshoe b 'is 77.9LSB.

즉, 종래의 방식에 비해 높은 옵셋 레벨에서 동작하므로 외부의 노이즈에 강인하고 또한, 연속적인 촬영에서도 편차가 매우 적어 안정적인 옵셋 레벨에서 촬영할 수 있는 효과가 있다.That is, since it operates at a higher offset level than the conventional method, it is robust to external noise and has a very small deviation even in continuous shooting, so that an image can be taken at a stable offset level.

이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. .

도 1은 일반적인 x선 이미지 센서의 개략적인 구조를 보여주는 도면, 1 is a view showing a schematic structure of a general x-ray image sensor,

도 2는 일반적인 x선 이미지 센서의 내부 구조를 보여주는 도면,2 is a view showing the internal structure of a typical x-ray image sensor,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법을 보여주는 타이밍도,3 is a timing diagram illustrating a method of stabilizing an offset level of an x-ray image sensor according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 과정을 보여주는 그래프,4 is a graph showing an offset level stabilization process of an x-ray image sensor according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법에 의해 촬영된 이미지의 평균 레벨과 편차를 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing an average level and a deviation of an image photographed by an offset level stabilization method of an x-ray image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.In the drawings according to the present invention, the same reference numerals are used for components having substantially the same configuration and function.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10:x선 이미지 센서 20:TFT 패널10: x-ray image sensor 20: TFT panel

21:픽셀부 21a:픽셀21: Pixel part 21a: Pixel

22:게이트 드라이버부 23:검출부22: gate driver portion 23: detection portion

30:EL시트 40:신틸레이터 패널30: EL sheet 40: Scintillator panel

Claims (2)

피사체를 투과한 x선을 검출하는 다수 개의 픽셀들 및 상기 픽셀들에 충전된 전하를 방전시키는 게이트 드라이버부가 구비된 TFT패널과 상기 TFT패널의 후면에 구비되어 상기 TFT패널로 EL광을 조사하여 상기 픽셀에 전하를 충전하는 EL시트를 포함하는 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화방법에 있어서,A TFT panel having a plurality of pixels for detecting x-rays passing through a subject and a gate driver part for discharging charges charged in the pixels, and a rear panel of the TFT panel, irradiating EL light to the TFT panel, In the offset level stabilization method of the x-ray image sensor comprising an EL sheet to charge the pixel, 상기 픽셀들에 상기 EL광을 조사하여 전하를 충전하는 제1충전단계;A first charging step of charging an electric charge by irradiating the pixels with the EL light; 상기 게이트 드라이버부를 구동하여 상기 픽셀들에 전하를 방전하는 제1방전단계; A first discharge step of driving the gate driver to discharge charges to the pixels; 상기 픽셀들에 상기 EL광을 조사하여 전하를 충전하는 제2충전단계; 및A second charging step of charging an electric charge by irradiating the pixels with the EL light; And 상기 게이트 드라이버부를 구동하여 상기 픽셀들에 전하를 방전하는 제2방전단계를 포함하며,A second discharge step of driving the gate driver to discharge charges to the pixels; 상기 단계들을 한 주기로 반복하여 상기 픽셀들을 일정한 LSB레벨로 안정화하되 상기 제1충전단계와 상기 제2충전단계에서 충전되는 전하의 충전량은 서로 다른 것을 특징으로 하는 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법.Repeating the above steps in one cycle to stabilize the pixels to a constant LSB level, but the charge level of the charges charged in the first charging step and the second charging step are different from each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 일정한 LSB레벨은 400LSB 내지 4500LSB인 것을 특징으로 하는 x선 이미지 센서의 옵셋 레벨 안정화 방법.The constant LSB level is offset level stabilization method of the x-ray image sensor, characterized in that 400LSB to 4500LSB.
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