JP2005134489A - 地図立体表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 目的地の画像データと目的地周辺の画像データとを強調するよう異ならせた画像データとして生成して立体表示し、ユーザーが目的地を容易に視認することができるようにした地図立体表示装置を提供する。
【解決手段】 入力あるいは取得した目的地と現在位置とから所定の地図/画像情報を取得して該地図/画像情報を処理する画像生成部112と、画像生成部112で生成された画像データを立体表示する表示部114からなる地図立体表示装置100において、画像生成部112は強調処理部116を備え、強調処理部が目的地の画像情報を他の周辺の画像情報に対して強調表示するために異ならせた画像データを生成するように構成した。
【選択図】 図1
【解決手段】 入力あるいは取得した目的地と現在位置とから所定の地図/画像情報を取得して該地図/画像情報を処理する画像生成部112と、画像生成部112で生成された画像データを立体表示する表示部114からなる地図立体表示装置100において、画像生成部112は強調処理部116を備え、強調処理部が目的地の画像情報を他の周辺の画像情報に対して強調表示するために異ならせた画像データを生成するように構成した。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車載用ナビゲーション装置などの地図表示装置において立体表示技術を適用した地図立体表示装置に関するものであり、特に、目的地の建物等の強調表示するため、その階調レベルを目的地周辺の建物等の階調レベルと異ならせて立体表示する等により、目的地の建物等の画像をユーザーが視認し易く表示するようになした地図立体表示装置に関するものである。
近年の通信、情報処理システムの発達により、GPS(Global Positioning System)測位システムを利用したナビゲーションシステムが普及し、自動車に搭載する車載用ナビゲーション装置(以下カーナビ装置と略称する)が多くのユーザーによって使用されている。
一般にこのようなカーナビ装置は、CD−ROM等の記憶装置に地図情報や建物の情報やその画像情報を保持しており、運転している自動車の現在位置をGPSを用いて測位し、運転者が到達しようとしている目的地を入力すると、現在位置、目的地を含む地図情報を記憶装置から読み出し、マップマッチングにより現在位置を地図上(道路上)に補正するとともに、最短で目的地に到達できる経路を探索して、地図情報、探索した経路情報、経路周辺、目的地周辺の建物の画像情報等を描画メモリに展開し、これを表示部に表示して運転者をナビゲートするものである。
最近では、ユーザーの利便性を満たすために、音声によって経路をガイダンスしたり、表示部に表示する画像のうち、建物、標識あるいは道路などの画像をポリゴンを用いて立体(仮想3次元画像)的に表示して視認し易くしたカーナビ装置も提供されている。
例えば、下記の特許文献1に開示されたカーナビ装置は、図4に示すように、一つないしは複数種類の仮想3次元画像を、実際の道路網に準じた3次元道路描画の周囲に表示するとともに、昼夜感,四季感,天候,効果音等の画像,音声を付加するものである。このカーナビ装置は、情報記憶媒体に記憶された地図情報を読み取る情報記憶媒体読出し手段と、前記地図情報を表示する画像表示手段と、移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、移動体の進行方位を検出する進行方位検出手段と、移動体の速度を検出する速度検出手段と、3次元仮想風景画像を記憶した画像情報記憶部から構成されている。
そして、現在位置検出手段と進行方位検出手段と速度検出手段から得られる移動体の移動情報により、地図情報から移動体の位置に応じた道路網情報と、画像情報記憶部から3次元仮想風景画像を読み出し、該道路網情報をもとに道路を描画するとともに、道路周囲の仮想風景画像を3次元描画,表示し、3次元仮想風景画像の移動速度を該速度検出手段から得られた速度情報にリンクして可変表示する。
また、特許文献2に開示されたカーナビ装置は、建物や道路などを3次元表示した場合に、経路案内線に遠近感を持たせて視認性を高めるようにしたものである。このカーナビ装置は、図5に示すように、3次元地図表示を行う際に、道路26に経路案内線28を立体的に表示する。また、経路案内線28が建物30に隠れる位置関係となる場合((b)参照)、その経路案内線28の重複部分について重複しない部分と色を変えて表示する((a)参照)。特に、VRAM(ビデオRAM)上で経路案内線28の表示色と建物30の表示色とを画素単位に互い違いに設定する半透過の手法で描画すると、経路案内線28と建物30との相対的な位置関係が明確になり、経路案内線28の視認性を向上することに着目したものである。
特許文献2に開示されたカーナビ装置11は、図6に示すように、位置検出部12、地図データ格納部13、スイッチ情報入力部14、メモリ部15、表示部16、音声出力部17、交通情報受信部18、制御部19を備え、制御部19は、地図データ取得部20、マップマッチング部21、経路計算部22、経路案内部23、描画部24、画面制御管理部25、図示しないビデオRAM(以下、VRAMと称す)などから構成されている。
制御部19は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、スイッチ情報入力部14に対する操作に応じて、現在位置から目的地までの最適な経路を自動的に選択して経路案内線を表示する経路案内機能を実行したり、マップマッチング処理,案内音声の合成、地図の描画などを行うようになっている。マップマッチング部21は、位置検出部12で検出した車両の位置情報と地図データ格納部13から取得した地図データの道路形状データなどを使って、車両の現在位置がどの道路上に存在するかを特定する。この際、地図データ取得部20が必要な地図データを地図データ格納部13より取得する。また、使用者は、スイッチ情報入力部14を操作して所望の地図を表示させるなどを行い、目的地をセットする。経路計算部22では、マップマッチング部21で算出された現在位置の情報や、使用者が指定した出発地と上記目的地までの最適な経路を計算する。
経路案内部23では、上記経路計算の結果と地図データ内に格納されている道路の形状データや、交差点の位置情報や踏み切りの位置情報などから経路案内に必要なポイントを算出したり、どのような経路案内(右に曲がるのか左に曲がるのかなど)が必要なのかを算出する。描画部24では、現在位置の地図や高速道路の略図や交差点付近では交差点付近の拡大図などを画面制御管理部25の指示に従い描画し、表示部16に表示する。地図データ取得部20は、上記各処理部で必要となる地図データを地図データ格納部13より取得し、各処理部に提供する。また、上述した各処理は、メモリ部15のROMやRAMを使って実行される。
描画部24で描画する地図は3次元的な地図(以下、3次元地図と称す)であり、地図データ内に格納される建物の形状データと高さ情報から建物は3次元的に描画される。また、立体交差なども道路の形状データなどに基づいて3次元的に描画される。経路案内部23で算出された情報に基づき、車両が進行し経路案内すべき位置に来ると描画部24に所望の画像を描画したり、音声出力部17に所定の音声を発声させて、使用者を目的地へ案内する。
特開平9−62179号公報(図1、図7)
特開2001−27535公報(図1、図5)
一般にカーナビ装置においては、運転者が走行中に地図(表示画面)を凝視することはできず、瞬間的に画面を視認するか、さもなければ自動車を安全な場所に一時停車させて目的地までの状況を確認しておき、その後は、記憶に基づいて走行し、画面はその補助として瞬間的に目視する手段として使用される。特許文献1、2のように立体表示すると、現在位置と近隣の状況の位置関係は視認し易くなるが、表示画面に表示された建物などの画像が一様に立体表示されたものであると、瞬間的な画面の観察では目的地の建物などの画像を識別し難いという問題点がある。この解決のために、目的地に星印、エクスクラメーションマークなどの印をつける等の表示方法も考えられるが、その印によって近隣の建物など別の目印になる構造物が隠される恐れがあり好ましくない。
本願の発明者は前記の問題点を解消すべく種々検討を重ねた結果、表示する画像データのうち、地図、道路、建物、標識等の画像を表示する際に目的地の建物等の画像と他の部分の画像とを強調するように異ならせて表示するようになせば、目的地の建物等の表示画像を瞬間的に他の部分の表示画像と区別して視認し易くできることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、前記の問題点を解消することを課題とし、地図表示装置に立体表示技術を適用した地図立体表示装置であって、目的地の画像データを少なくとも目的地周辺の画像データに対して強調するよう、原画像とは異ならせた画像データとして生成して立体表示し、ユーザーが目的地の画像を容易に視認することができるようにした地図立体表示装置を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために、本願発明は、入力あるいは取得した目的地と現在位置とから所定の地図/画像情報を取得して該地図/画像情報を処理する画像生成部と、画像生成部で生成された画像データを立体表示する表示部からなる地図立体表示装置において、
前記画像生成部は強調処理部を備え、該強調処理部が、目的地の画像情報とそれ以外の周辺の画像情報を判別し、目的地の画像情報を、それ以外の画像情報に対して強調表示した画像データとして生成して地図データと合成するようになしたことを特徴とする。
前記画像生成部は強調処理部を備え、該強調処理部が、目的地の画像情報とそれ以外の周辺の画像情報を判別し、目的地の画像情報を、それ以外の画像情報に対して強調表示した画像データとして生成して地図データと合成するようになしたことを特徴とする。
また本発明は、そのような表示装置において、入力操作部と地図/画像情報を記憶した地図/画像DBとを有し、画像生成部は平面データから立体表示データを生成するか、取得した地図/画像情報の高さ情報から立体表示データを生成するか、好ましくは画像生成部の立体表示データは、バララックス方式の立体表示データで、表示部はON/OFF切替可能なバララックスバリアを有している。
より好ましくは、このような地図立体表示装置において、強調処理部が、目的地の画像情報の階調レベルと目的地以外の画像情報の階調レベルを異ならせ画像データとするか、目的地の画像情報の階調レベルを標準の階調レベルより大きくするようになすか、目的地以外の画像情報の階調レベルを標準の階調レベルより小さくするようになすか、目的地の画像情報の色コードを濃く変換するようになすか、目的地以外の画像情報の色コードを淡く変換するようになすことの一つまたは二つ以上の組合せ処理を行うことを特徴とする。
その他の特徴は、以下に述べる発明を実施するための最良の形態で、一層明らかになるであろう。
発明においては、画像生成部の強調処理部が目的地の画像情報とそれ以外の周辺の画像情報を判別し、目的地の画像情報をそれ以外の画像情報に対して強調表示するために異ならせた画像データとして生成して地図データと合成するものであるから、ユーザーが表示画面を見て容易にまたほぼ瞬間的に目的地の建物等の画像を視認できるようになる。
また、立体表示の構成が簡潔容易であり、画像生成部の強調処理部も高速に処理できるので表示に違和感がない。
以下、本発明の具体例を実施例及び図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の実施例に係る地図立体表示装置の構成を示すブロック図、図2は本発明の実施例に係る地図立体表示装置の動作手順を示すフローチャートである。図3は、本発明に係る地図立体表示装置の他の実施例を示すブロック図である。
本発明の実施例に係る地図立体表示装置100は、図1に示すように、マイクロプロセッサからなる中央演算制御部101と、制御プログラムを格納したROM102と、一時記憶装置であるRAM103と、GPS受信機104と車両の速度を検出する速度センサ105と車両の方向を検出する方向センサ106とを有する現在位置検出部118を備えている。また、地図立体表示装置100は、音声出力部107と、入力操作部108と、地図、画像情報等を格納したCD−ROM、DVD、ハードディスク等からなる地図/画像DB109および読出制御部110と、交通情報取得部111と、強調処理部116を有する画像生成部112と、描画メモリ113と、表示部114および表示制御部115とを備え、それらが内部信号線であるBUS119に接続された構成となっている。
現在位置検出部118は、GPS受信機104で受信した信号と、車両の速度を検出する速度センサ105およびジャイロセンサ等で構成され車両の方向を検出する方向センサ106の検出信号に基づいて移動している車両の現在位置をリアルタイムに算出、更新していく。入力操作部108は、釦スイッチ列、タッチパネル、トグルスイッチ、ジョイステック等により構成され、地図立体表示装置100を操作するための入力、車両の目的地を入力する部分である。地図/画像DB109には地図情報、ならびに、地図情報に対応した建物等のランドマークや交差点名などの標識などの画像情報が記憶されており、中央演算制御部101から指定された地図情報/画像情報が読出制御部110を介して読み出される。
なお、現在位置検出部118において、GPS受信機104は複数の衛星から信号を受信し自己の位置(緯度、経度、高度)を算出するものであるから、これに時間要素を加えれば速度、方向(方位)を知ることもでき、速度センサ105、方向センサ106は必ずしも必要としないが、トンネル内、ガードや陸橋下、ビルの谷間など衛星信号を計測できない部分を走行中に補助計測器として速度センサ105、方向センサ106を備えていることが好ましい。また、現在位置検出部118としてはGPS受信機104を用いる他に、地磁気センサを用いる構成としてもよい。
交通情報取得部111は、交通情報センターと通信し、渋滞や工事など道路に関する情報を取得する部分である。画像生成部112は、地図/画像DB109から読み出された画像情報を表示部114に表示するための画像生成部であり、画像生成部112で生成された画像データは描画メモリ113に展開され、表示制御部115の制御下で液晶表示パネル等の表示部114に表示される。
液晶表示パネルなどに表示される立体表示としては単純には、画像生成部112が平面データから立体表示データを生成するもので、遠近感を出すだけのいわゆる鳥瞰図を作成するものである。ついで、地図/画像情報の高さ情報から立体表示データを生成するものがあり、これは地図/画像DB109がDVDのように容量の大きい記憶媒体の時には建物や地面の高度情報を有することができるので、それを用いて画像生成部112において、平面地図情報に高さ情報を加えて疑似三次元図を生成して液晶表示器などの表示部114に二次元画面で表示するようになせばよい。これらは平面表示器に画像だけで擬似的に3次元表示を行うものである。
そして最も好ましいものは、右目と左眼の視差を利用して立体画像表示を行うものである。そして、画面/映像などを表示する液晶表示器とバララックスバリアとなる液晶とを重ねて、バリア液晶は2次元表示ではOFF、3次元表示ではONとなるように構成する。画像生成部112はそれに適合した右目用、左眼用のデータを一画面上に展開して画像データを生成すればよい。すなわち、画像生成部の立体表示データは、バララックス方式の立体表示データで、表示部としてはON/OFF切替可能なバララックスバリアで構成するのが、表示が浮き上がって見える立体画像となって好ましい。このような立体表示器は例えば特開平10−170866号公報などに開示されている。
更には、上記の特許文献1、2に開示されているポリゴン画像を用いる手法を採用してもよい。また、音声出力部107は、運転者に音声でガイダンスするための出力部分であり、目的地までの運転途中における交差点までの距離や右左折の方向を音声でガイドするものである。
画像生成部112は、表示部114に表示する地図/画像の画像データを生成する際に、強調処理部116により、目的地の建物などの画像とその周辺部の画像情報を区別して抽出し、目的地の画像と周辺部の画像とで階調レベルを異ならせた画像データを生成する。
例えば、(1)標準16階調レベルの画像データを18レベルに変換して、17レベルと18レベルを目的地の画像だけに適用する。(2)16階調レベルの画像データを14階調に圧縮変換して、15レベル、16レベルを目的地の画像だけに適用する。(3)16階調レベルの画像データをそのまま使うが、目的地の画像データを「1」あるいは「2」レベル演算加算する。(4)16階調レベルの画像データをそのまま使うが、目的地以外の画像データを「1」あるいは「2」レベル演算減算する。(5)目的地の画像データの階調レベルを上げ、目的地以外の画像データの階調レベルを下げるなどの方法を取ることができる。このようにすれば目標地の建物などの画像を他の画像よりも濃いトーンの画像として表示することができ、運転者が画面を見た時に瞬間的に目標地を視認することが可能になる。
地図立体表示装置100(カーナビ)が稼働状態にされ、入力操作部108から目的地が入力されると、現在位置検出部118は、GPS受信機104、速度センサ105、方向センサ106の各センサの検出信号に基づいて車両の現在位置をリアルタイムで算出する。中央演算制御部101は、車両の現在位置と目的地の入力情報から経路を探索して車両の経路にあたる地図/画像情報を地図/画像DB109から逐次読み出して画像生成部112に送る。
画像生成部112では地図情報と周辺の建物、交差点名、探索した経路線など地図に重ねあわせる画像情報とを合成して表示部114に表示すべき画像データを生成し、この画像データを描画メモリ113に展開する。この時、前述したように、強調処理部116により、目的地の建物などの画像とその周辺部の画像情報を区別して抽出し、目的地の画像と周辺部の画像とで階調レベルを異ならせた画像データを生成する。表示制御部115は描画メモリ113に展開された画像データを表示部114に表示する。なお、画像生成部112および強調処理部116は図1のようにハードウェアにより構成するだけでなく、ソフトウェアによる処理手段として構成するりこともできる。
図2は、図1の地図立体表示装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。地図立体表示装置100に電源が投入されて稼働状態にされ、ステップS1で入力操作部108から目的地が入力されると、表示部114の表示画面のフレーム更新を所定間隔で行う(ステップS2)。フレーム更新のタイミングであると、ステップS3において現在位置検出部118はGPS受信機104は、速度センサ105、方向センサ106の各センサ情報から、車両の現在位置が測位される。
この現在位置と先のステップS1で入力された目的地とからステップS4において地図/画像DB109から地図/画像情報が読み出され、ステップS5において中央演算制御部101は現在位置と目的地との間の経路探索を行う。また、必要に応じてステップS5においては交通情報取得部111から渋滞情報等、道路・交通に関する情報を取得する。
経路探索が完了してナビゲートすべき経路が定まると、ステップS6〜ステップS9で画像生成部112は、地図情報と周辺の建物、交差点名、探索した経路線など地図に重ねあわせる画像情報とを合成して表示部114に表示すべき画像データをポリゴン画像データとして生成する。この時、画像生成部112はステップS6において強調処理部116で目的地の建物などの画像とその周辺部の画像情報を分離(区別)して抽出し、ステップS7で目的地の画像データの階調レベルを、例えば、標準の階調レベルよりも「2」大きくし、ステップS8で目的地以外(周辺部)の画像データの階調レベルを、例えば、標準の階調レベルよりも「1」小さくし、ステップ9でそれらを合成して画像データを生成する。すなわち、強調処理部116は、目的地の画像の階調レベルとその他の目的地周辺の画像の階調レベルとを異ならせた画像データを生成する。
表示部114に表示すべき画像データが画像生成部112で生成されると、該画像データはステップS10において描画メモリ113に展開され、ステップS11において表示制御部115の制御下で表示部114に表示される。従って表示部114に表示される画像は目的地の建物等が周辺の画像よりも濃いトーンで表示される。そしてステップS12ではナビゲーションが終了したかが判定され、終了していなければステップS2に戻り、終了であれば動作を終了する。また、ステップS2でフレーム更新のタイミングでない場合にはステップS12でナビゲーションの終了か否かの判定手順にスキップする。
上記実施例1において、強調処理部116は、目的地の画像情報とそれ以外の画像情報の階調レベルを異ならせるものであり、目的地の画像情報の階調レベルを上げ、それ以外の画像情報の階調レベルを下げて目的地の画像情報を濃く表示するものであったが、本発明の実施例2は、強調処理部116が、目的地の画像情報と他の周辺の画像情報の色コードを異ならせて変換することにより、目的地の画像情報と他の周辺の画像情報の輝度を変えて表示するようになしたものである。
例えば、目的地以外の画像を、赤(R:1.0、G:0.0、B:0.0)を橙(R:0.9、G:0.1、B:0.0)のように淡く変換した画像データとして生成し表示することにより目的地の建物などの画像情報だけ輝度を上げて表示する。あるいは、目的地の画像の原色カラーコードをレベルアップするなどの方法を取る。これによりユーザーは画面を瞬間的に観察した場合でも目的地の画像を視認することができるようになる。
図3は本発明に係る地図立体表示装置100の他の実施例を示すブロック図である。図1の実施例において、地図立体表示装置100は、現在位置検出部118、地図/画像DB109を備えた構成であり、地図/画像DB109の更新が容易であったが必ずしもこの構成である必要はない。図3の実施例においては地図立体表示装置100が現在位置検出部118、地図/画像DBを備えておらず、図示していない通信インタフェースを通して装置外から現在位置情報を取得する現在位置取得部117、地図/画像情報を取得する地図/画像情報取得部116を備えた構成である。図3における地図立体表示装置100は、それぞれの情報が必要になった時点で通信インタフェースを介してそれぞれの情報を取得すればよく、情報の取得先はそれぞれの情報をサービスするサーバーであっても、地図立体表示装置100とは別体で動作する機器であってもよい。図3の地図立体表示装置100の他の部分の構成とその動作は、図1の地図立体表示装置100の構成とその動作と同様であり、説明は省略する。
100・・・地図立体表示装置
101・・・中央演算制御部
102・・・ROM
103・・・RAM
104・・・GPS受信機
105・・・速度センサ
106・・・方向センサ
107・・・音声出力部
108・・・入力操作部
109・・・地図/画像DB
110・・・読出制御部
111・・・交通情報取得部
112・・・画像生成部
113・・・描画メモリ
114・・・表示部
115・・・表示制御部
116・・・強調処理部
118・・・現在位置検出部
119・・・BUS
101・・・中央演算制御部
102・・・ROM
103・・・RAM
104・・・GPS受信機
105・・・速度センサ
106・・・方向センサ
107・・・音声出力部
108・・・入力操作部
109・・・地図/画像DB
110・・・読出制御部
111・・・交通情報取得部
112・・・画像生成部
113・・・描画メモリ
114・・・表示部
115・・・表示制御部
116・・・強調処理部
118・・・現在位置検出部
119・・・BUS
Claims (13)
- 入力あるいは取得した目的地と現在位置とから所定の地図/画像情報を取得して該地図/画像情報を処理する画像生成部と、画像生成部で生成された画像データを立体表示する表示部からなる地図立体表示装置において、
前記画像生成部は強調処理部を備え、該強調処理部が、目的地の画像情報とそれ以外の周辺の画像情報を識別し、目的地の画像情報を、他の少なくとも目的地周辺の画像情報に対して強調表示した画像データとして生成して地図データと合成するようになしたことを特徴とする地図立体表示装置。 - 入力操作部と、地図/画像情報を記憶した地図/画像DBと、入力操作部と地図/画像DBから取得した目的地と現在位置とから所定の地図/画像情報を取得して該地図/画像情報を処理する画像生成部と、画像生成部で生成された画像データを立体表示する表示部からなる地図立体表示装置において、
前記画像生成部は強調処理部を備え、該強調処理部が、目的地の画像情報とそれ以外の周辺の画像情報を識別し、目的地の画像情報を、他の少なくとも目的地周辺の画像情報に対して強調表示した画像データとして生成して地図データと合成するようになしたことを特徴とする地図立体表示装置。 - 前記画像生成部は平面データから立体表示データを生成することを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記画像生成部は取得した地図/画像情報の高さ情報から立体表示データを生成することを特徴とした前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記画像生成部の立体表示データは、バララックス方式の立体表示データで、前記表示部はON/OFF切替可能なバララックスバリアを有していることを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記強調処理部は、目的地と目的地周辺の画像情報を分離して強調処理してデータを生成することを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記強調処理部は、地図/画像情報を強調表示した画像データに変換するデータ変換器であることを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記地図立体表示器は描画メモリーを有し、前記強調処理部は、目的地の緯度・経度情報から地図・画像情報の該当する構造物・道路などを判別して、描画メモリに書き込むときに強調処理する制御部であることを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記強調処理部が、目的地の画像情報の階調レベルと目的地以外の画像情報の階調レベルを異ならせ画像データとするようになしたことを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記強調処理部が、目的地の画像情報の階調レベルを標準の階調レベルより大きくするようになしたことを特徴とする前記請求項9に記載の地図立体表示装置。
- 前記強調処理部が、目的地以外の画像情報の階調レベルを標準の階調レベルより小さくするようになしたことを特徴とする前記請求項9に記載の地図立体表示装置。
- 前記強調処理部が、目的地の画像情報の色コードを濃く変換するようになしたことを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
- 前記強調処理部が、目的地以外の画像情報の色コードを淡く変換するようになしたことを特徴とする前記請求項1または2記載の地図立体表示装置。
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