JP2021064836A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ファインダーの表示フレームレートが切替可能な撮像装置に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus in which the display frame rate of the finder can be switched.
近年、接眼ファインダーを光学式ファインダー(Optical View Finder、以下、OVFと表記)から、電子式ファインダー(Electronic View Finder、以下、EVFと表記)に置き換えた撮像装置が普及している。 In recent years, an imaging device in which the eyepiece finder is replaced with an electronic finder (Electronic View Finder, hereinafter referred to as EVF) from an optical finder (Optical View Finder, hereinafter referred to as OVF) has become widespread.
EVFを用いると、OVFでは視認ができない被写体、環境であっても、被写体の撮影が可能となるなどの利点がある。一方、EVFでの被写体視認には、OVFと異なり画像処理装置を動作させるために定常的な電力供給が必要であることから、撮像装置の消費電力が増加する課題も生じる。また、動く被写体をEVFで視認するには、高速な表示フレームレート処理が必要になり、さらに撮像装置の消費電力が増加する。 Using the EVF has an advantage that the subject can be photographed even in a subject or environment that cannot be visually recognized by the OVF. On the other hand, in order to visually recognize a subject in the EVF, unlike the OVF, a steady power supply is required to operate the image processing device, so that there is a problem that the power consumption of the image pickup device increases. Further, in order to visually recognize a moving subject with the EVF, high-speed display frame rate processing is required, and the power consumption of the image pickup apparatus is further increased.
前述の課題に対して、シャッターボタンの操作状態に応じて、EVFに転送する画像データの転送レートを切り替える技術が提案されている(特許文献1参照)。また、カメラ無操作時間が所定時間経過後に動作クロック周波数を下げることで、画像処理フレームレートを下げる技術が提案されている(特許文献2参照)。前述の技術により、撮像装置の消費電力を削減することが可能となる。 In response to the above-mentioned problems, a technique for switching the transfer rate of image data to be transferred to the EVF according to the operation state of the shutter button has been proposed (see Patent Document 1). Further, a technique has been proposed in which the image processing frame rate is lowered by lowering the operating clock frequency after the camera non-operation time elapses for a predetermined time (see Patent Document 2). The above-mentioned technique makes it possible to reduce the power consumption of the image pickup apparatus.
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、撮影時に表示用フレームレートは変えずにデータ転送レートのみ速くするため、フレーム毎の表示解像度は向上するが、動画像としての視認性が向上するわけではない。
However, in the technique disclosed in
また、特許文献2に開示の技術では、表示部の表示を途切れさせずに表示フレームレートの切り替えを実現するために、複数の動作クロック信号発振器を用いて動作クロック周波数を変更する必要がある。
Further, in the technique disclosed in
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、撮像画像を取得する撮像手段と、表示フレームレートを指定する設定手段と、前記設定手段の設定に応じて所定の表示フレームレートを示す同期信号を生成する同期信号生成手段と、前記同期信号と前記表示フレームレートに応じて前記撮像画像から第一の画像を生成する画像生成手段と、前記同期信号と前記フレームレートに応じて前記第一の画像から表示用画像を生成して表示する表示手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the imaging apparatus according to the present invention exhibits an imaging means for acquiring an captured image, a setting means for designating a display frame rate, and a predetermined display frame rate according to the setting of the setting means. A synchronization signal generation means for generating a synchronization signal, an image generation means for generating a first image from the captured image according to the synchronization signal and the display frame rate, and the first image according to the synchronization signal and the frame rate. It is characterized by having a display means for generating and displaying a display image from one image.
本発明によれば、表示処理用途の動作クロック信号発振器1個の構成で、表示を途切れさせずに表示フレームレート切替を実現し、消費電力を上げることなく動画の視認性向上を可能とする。 According to the present invention, with the configuration of one operating clock signal oscillator for display processing, display frame rate switching can be realized without interrupting the display, and the visibility of moving images can be improved without increasing power consumption.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施例に係る撮像装置100の構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the
撮像装置100は、光学系101、撮像センサ部102、撮像処理部103、画像処理部104、表示処理部105、第1表示部106、第2表示部107、同期信号生成部109を有する。さらに、撮像装置100は、接眼検知センサ部108、撮像制御部110、CPU111、記憶部112、操作部113も有する。
The
光学系101は、光学フィルタ、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞り、シャッタなどを備える。操作部113によって撮像の開始が指示されると、被写体光学像を撮像センサ部102の撮像面上に結像する。光学系101と撮像センサ部102は、カメラ制御部によって制御される。
The optical system 101 includes an optical filter, a focus lens, a zoom lens, an aperture, a shutter, and the like. When the
撮像センサ部102は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサであり、2次元配列された複数の画素を備える。複数の画素には、赤、緑、青(RGB)のカラーフィルタが配置されており、撮像センサ部102は、同期信号生成部109が生成したタイミング信号に応じて、カラーフィルタを透過した光をアナログ電気信号に変換する光電変換処理を行う。なお、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサなど他の撮像素子を利用することも考えられる。
The
撮像処理部103は、光電変換処理によって得られたアナログ電気信号をデジタル電気信号からなる画像データに変換するAD変換処理(アナログーデジタル変換処理)を行う。
The image
その後、撮像処理部103は、AD変換処理によって得られた画像データに対して修復処理を行う。例えば、撮像処理部103は、撮像センサ部102における欠落画素、画素値が最大(最小)で信頼性が低いと判断される画素に対し、修復対象の周辺の画素値を用いて画素値を補間する。また、撮像処理部103は、暗電流補正などの所定のオフセット値を減算する。撮像処理部103は、修復処理後の画像データを記憶部112に一旦格納する。
After that, the image
画像処理部104は、同期信号生成部109が生成したタイミング信号に応じて、記憶部112に格納された修復処理後の画像データを読み出す。そして、輝度と色差から成る色空間への変換、各データに含まれるノイズを除去、光学的な歪の補正等の画像を適正化するなどの現像処理を行う。その後、現像処理後の画像データに対して、画像処理パラメータに基づきホワイトバランス調整、ガンマ補正、シャープネス補正、輝度レベル補正、色相補正、彩度補正などの画像処理を行う。画像処理パラメータは、ホワイトバランス、ガンマ、シャープネス、輝度レベル、色相、彩度などの複数種類のパラメータを含む。画像処理部104は、画像処理後の画像データを記憶部112に一旦格納する。
The
表示処理部105は、同期信号生成部109が生成したタイミング信号に応じて、記憶部112に格納された画像処理後の画像データを読み出す。そして、読み出した画像データを表示用にリサイズしてから、表文字やアイコンで構成される表示情報を重畳する。その後、表示用のガンマ処理、輝度レベル補正などの表示用画像処理を行い、同期信号生成部109が生成したタイミング信号(表示フレームレート)に応じて、第1表示部106および第2表示部107に画像を加工して送信する。
The
第1表示部106および第2表示部107は、画像処理部104で生成した現像画像の他、画像処理部104で画像処理された画像、メニュー画面、その他各種情報を表示するために用いられる。また、表示フレームレートに応じて、受信した画像から表示画像を生成する。
The
第1表示部106は、撮像装置100の不図示の接眼部に配置された有機エレクトロルミネッセンス表示デバイスで構成されるEVFであり、表示処理部105から取得した画像データに応じた画像表示を行う。
The
第2表示部107は、撮像装置100の背面や側面に配置される液晶ディスプレイであり、表示処理部105から取得した画像データに応じた画像表示を行う。また、第2表示部107は、不図示のタッチパネルを有し、表示される機能アイコンを操作選択することにより、各種機能ボタンとして作用させた、後述の操作部113としての機能も有する。機能ボタンとしては、撮影開始、撮影モード選択、ホワイトバランス設定、ISO感度設定、などを含む。
The
接眼検知センサ部108は、撮像装置100の接眼部に配置される。後述のCPU111は、接眼検知センサ部108の出力からユーザの顔が第1表示部106に近接していると判断すると、第1表示部106への表示を行い、そうではないときは第2表示部107の表示を行う。
The eyepiece
同期信号生成部109は、撮像、画像処理、画像表示を行うために必要なタイミング信号の生成を行う。同期信号生成部109は、例えば垂直同期信号(Vsync)や垂直ブランキング信号(Vblank)、水平同期信号(Hsync)、データイネーブル信号(DE)等の補助同期信号を生成する。本実施例における詳細な処理については後述する。
The synchronization
撮像制御部110は、後述の操作部113を介して取得した、撮像装置100に対するユーザ操作や、撮像装置100の状態に応じて、露出(露出条件)やフォーカスを制御する。例えば、絞り、撮像素子の電荷蓄積時間などを制御することにより露出を制御し、フォーカスレンズの駆動量、駆動方向を制御することによりフォーカスを制御する。具体的には、撮像処理部103は、ユーザによって指定されたゲイン値、シャッタ速度、絞りに応じて、光学系101の状態、撮像センサ部102の処理等を制御する。また、ユーザ操作により、AF(オートフォーカス)撮影モードに遷移している場合、フォーカスレンズの所定位置における演算結果である出力信号を参照することによりコントラストの形状を算出する。コントラストが最も高くなるフォーカス位置を、撮像センサ部102で光束が合焦する位置としてAF制御を行う。
The image
CPU111は、撮像装置100が有する他の機能ブロックに、不図示の内部バスを介して接続されている。CPU111は、撮像装置100の処理を制御する。
The
記憶部112は、撮像装置100が有する他の機能ブロックに、不図示の内部バスを介して接続されている。記憶部112は、CPU111のワークエリア、種々のデータを一時的に記憶する一時記憶領域、CPU111の処理に係るファームウェアや画像処理パラメータの格納場所として用いる。
The
操作部113は、撮像装置100内のCPU111と不図示の内部バスを介して接続されている。操作部113は、ユーザの操作を受け付ける入力部としての各種操作部材である。操作部113は、ユーザが、撮影指示を行うシャッターボタン、フォーカス動作のオートまたはマニュアル制御を切り替える切替スイッチ、フォーカス調整操作を行うフォーカスリングなどを含む。
The
本実施例では、不図示の水晶振動子から取得した基準クロック信号から動作クロック信号を生成している。 In this embodiment, an operating clock signal is generated from a reference clock signal acquired from a crystal oscillator (not shown).
次に、本実施例における撮像装置100の表示フレームレート切替について、図2(A)に記載のフローチャートを用いて説明する。この表示フレームレート切替は、CPU111が、記憶部112に記憶されたプログラムを実行し、撮像装置100を制御することにより実現される。
Next, the display frame rate switching of the
撮影開始時は、本実施例では同期信号生成部109が生成する表示同期信号はフレームレート60Hzとし、被写体の表示をEVFに開始する(ステップS201)。
At the start of shooting, in this embodiment, the display synchronization signal generated by the synchronization
ステップS202で、CPU111は、表示フレームレートの高速化設定が必要か判断する。動画の視認性向上のためにはフレームレートは高い方が有利であり、高速フレームレートが必要な状況は、被写体を的確にEVFに表示するために高速なフレームレート処理が必要な状況であり、以下の場合が考えられる。被写体の動きが速い場合、オートフォーカス動作を実行中の場合、被写体を追尾する動作を実行中の場合、撮像装置のパンニングやチルトなどの撮像装置の動きが検知された場合、シャッターボタンが半押し操作された状態となった場合などである。高速フレームレート表示が不要の場合、ステップS201に戻り60Hz表示を継続する。高速フレームレート表示が不要の場合(表示フレームレートの低速化設定が必要な場合)とは、例えば、撮像装置が所定の時間以上、操作されない状態となった場合である。高速フレームレート表示が必要な場合、ステップS203でフレームレート120Hzに変更する設定をCPU111(設定手段)から同期信号生成部109、画像処理部104、表示処理部105、第1表示部106、第2表示部107の各処理部に指示を出す。
In step S202, the
同期信号生成部109では、図3に示すフレームレート60Hz状態から120Hz状態のフレーム周期同期信号、フレーム周期ブランキング信号に変更する。1フレームの時間は、フレームレート120Hzは60Hzの半分の時間である。
The synchronization
表示処理部(画像生成部)105では、図4に示す画像データの変換を行う。図4(A)は表示処理部105の入力画像(撮像画像)を示しており、Nラインの画像である。表示処理部105では、フレーム毎に交互に図4(B)と図4(C)の画像を出力する。図4(B)は入力画像の奇数ライン画像のみを抜き出した画像であり、図4(C)は入力画像の偶数ライン画像のみを抜き出した画像である。すなわち、図4(B)及び図4(C)の画像のそれぞれ(第一の画像)は、図4(A)の入力画像の垂直方向に画素を間引いて生成されており、図4(A)の入力画像の半分のデータ量の画像データを出力することになる。
The display processing unit (image generation unit) 105 converts the image data shown in FIG. FIG. 4A shows an input image (captured image) of the
ステップS204で、フレームレート120Hz表示を開始する。第1表示部106と第2表示部107では、表示処理部105が出力する図4(B)、図4(C)に示す画像データからデータを補間し、図4(D)、図4(E)に示す表示用画像データを生成して表示する。図4(D)、図4(E)の斜線で示す画像ラインが補間データであり、線形補間、バイキュービック補間、ニアレストネイバー補間、オーバーサンプリング補間などで補間データを生成する。表示は、第1表示部106のみでも、第2表示部107のみでも可能である。
In step S204, the frame rate 120 Hz display is started. The
ステップS205で撮影終了するなら撮影を終了する。撮影終了しない場合、ステップS202に戻り、再度、高速フレームレート表示が必要か判断し、撮影を継続する。 If the shooting is finished in step S205, the shooting is finished. If the shooting is not completed, the process returns to step S202, determines whether high-speed frame rate display is necessary, and continues shooting.
本実施例では、フレームレート60Hz動作とフレームレート120Hz動作では、画像処理部104や表示処理部105の単位時間当たりの処理データ量は変わらないため、動作クロック周波数を変更する必要は無い。動作クロック周波数の変更が無いため、フレームレート切替時の同期信号や画像データの乱れは発生せず、表示が途切れることもない。
In this embodiment, since the amount of processing data per unit time of the
以上述べたように、本実施例によれば、表示処理用途の動作クロック信号発振器1個の構成で、表示を途切れさせずに表示フレームレート切替を実現し、消費電力を上げることなく動画の視認性向上を可能とする。 As described above, according to the present embodiment, the display frame rate can be switched without interrupting the display by configuring one operating clock signal oscillator for display processing, and the moving image can be visually recognized without increasing the power consumption. Enables improvement of sex.
本発明の実施例1よりも高速なフレームレート表示が必要な場合を、以下、実施例2で説明する。 A case where a frame rate display faster than that of the first embodiment of the present invention is required will be described below in the second embodiment.
機能ブロック図は実施例1と同様、図1であるため詳細な説明は省略し、本実施例における撮像装置100の表示フレームレート切替について、図2(B)に記載のフローチャートを用いて説明する。
Since the functional block diagram is the same as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted, and the display frame rate switching of the
撮影開始時は、本実施例では同期信号生成部109が生成する表示同期信号はフレームレート60Hzとし、被写体の表示をEVFに開始する(ステップS301)。
At the start of shooting, in this embodiment, the display synchronization signal generated by the synchronization
ステップS302で、高速フレームレート表示が必要か判断する。動画の視認性向上のためにはフレームレートは高い方が有利であり、高速フレームレートが必要な状況は、被写体を的確にEVFに表示するために高速なフレームレート処理が必要な状況であり、以下の場合が考えられる。被写体の動きが速い場合、オートフォーカスで合焦中の場合、被写体追尾している場合、撮像装置のパンニングやチルトなどの動きが生じた場合などである。高速フレームレート表示が不要の場合、ステップS301に戻り60Hz表示を継続する。高速フレームレート表示が必要な場合、ステップS303でフレームレートを240Hzに変更するか、または120Hzに変更するかを選択する。被写体が鳥の羽ばたきや、高速で移動する物体などの場合、撮像装置のパンニング動作が速い場合など、フレームレートを240Hzに高めると、EVFの動画視認性は向上する。240Hzを選択した場合、ステップS304でフレームレート240Hzに変更する設定をCPU111から同期信号生成部109、画像処理部104、表示処理部105、第1表示部106、第2表示部107の各処理部に指示を出す。
In step S302, it is determined whether high-speed frame rate display is necessary. A high frame rate is advantageous for improving the visibility of moving images, and a situation where a high frame rate is required is a situation where high-speed frame rate processing is required to accurately display the subject on the EVF. The following cases can be considered. The movement of the subject is fast, the subject is in focus by autofocus, the subject is being tracked, the image pickup device is panned or tilted, or the like. If the high-speed frame rate display is unnecessary, the process returns to step S301 to continue the 60 Hz display. When a high-speed frame rate display is required, the frame rate is selected to be changed to 240 Hz or 120 Hz in step S303. When the subject is a bird flapping, an object moving at high speed, or the panning operation of the image pickup device is fast, increasing the frame rate to 240 Hz improves the moving image visibility of the EVF. When 240Hz is selected, the setting for changing the frame rate to 240Hz in step S304 is set from the
同期信号生成部109では、図3に示すフレームレート60Hz状態から240Hz状態のフレーム周期同期信号、フレーム周期ブランキング信号に変更する。1フレームの時間は、フレームレート240Hzは60Hzの4分の1の時間である。
The synchronization
表示処理部105では、図5に示す画像データの変換を行う。図5(A)は表示処理部105の入力画像を示しており、Nラインの画像である。表示処理部105では、4フレーム周期で図5(B)、図5(C)、図5(D)、図5(E)の画像を出力する。図5(B)は入力画像図5(A)の1ライン目から抜き出し開始し、4ライン毎の画像のみを抜き出した画像であり、図5(C)は2ライン目から開始、図5(D)は3ライン目から開始、図5(E)は4ライン目から抜き出した画像である。1フレーム毎に図5(A)入力画像の4分の1のデータ量の画像データを出力することになる。
The
ステップS305で、フレームレート240Hz表示を開始する。第1表示部106と第2表示部107では、表示処理部105が出力する図5(B)〜(E)に示す画像データからデータを補間し、図5(F)〜(I)に示す表示用画像データを生成して表示する。図5(F)〜(I)の斜線や縦線、網模様で示す画像ラインが補間データであり、線形補間、バイキュービック補間、ニアレストネイバー補間、オーバーサンプリング補間などで補間データを生成する。表示は、第1表示部106のみでも、第2表示部107のみでも可能である。
In step S305, the frame rate 240 Hz display is started. The
ステップS303でフレームレートとして120Hzを選択した場合、ステップS306でフレームレート120Hzに変更する設定の指示をCPU111から各処理部に出す。なお、各処理部とは、同期信号生成部109、画像処理部104、表示処理部105、第1表示部106、第2表示部107のそれぞれのことである。
When 120 Hz is selected as the frame rate in step S303, the
同期信号生成部109では、図3に示すフレームレート60Hz状態から120Hz状態のVSYNC、VBLANKに変更する。1フレームの時間は、フレームレート120Hzは60Hzの半分の時間である。
The synchronization
表示処理部105では、図4に示す画像データの変換を行う。図4(A)は表示処理部105の入力画像を示しており、Nラインの画像である。表示処理部105では、フレーム毎に交互に図4(B)と図4(C)の画像を出力する。図4(B)は入力画像図4(A)の奇数ライン画像のみを抜き出した画像であり、図4(C)は入力画像図4(A)の偶数ライン画像のみを抜き出した画像である。図4(A)入力画像の半分のデータ量の画像データを出力することになる。
The
ステップS307で、フレームレート120Hz表示を開始する。第1表示部106と第2表示部107では、表示処理部105が出力する図4(B)、図4(C)に示す画像データからデータを補間し、図4(D)、図4(E)に示す表示用画像データを生成して表示する。図4(D)、図4(E)の斜線で示す画像ラインが補間データであり、線形補間、バイキュービック補間、ニアレストネイバー補間、オーバーサンプリング補間などで補間データを生成する。表示は、第1表示部106のみでも、第2表示部107のみでも可能である。
In step S307, the frame rate 120 Hz display is started. The
ステップS308で撮影終了するなら撮影を終了する。撮影終了しない場合、ステップS302に戻り、再度、高速フレームレート表示が必要か判断し、撮影を継続する。 If the shooting is finished in step S308, the shooting is finished. If the shooting is not completed, the process returns to step S302, determines again whether high-speed frame rate display is necessary, and continues shooting.
本実施例では、フレームレート60Hz動作とフレームレート120Hz動作、フレームレート240Hz動作では、画像処理部104や表示処理部105の単位時間当たりの処理データ量は変わらないため、動作クロック周波数を変更する必要は無い。動作クロック周波数の変更が無いため、フレームレート切替時の同期信号や画像データの乱れは発生せず、表示が途切れることもない。
In this embodiment, since the amount of processing data per unit time of the
以上述べたように、本実施例によれば、表示処理用途の動作クロック信号発振器1個の構成で、表示を途切れさせずに表示フレームレート切替を実現し、消費電力を上げることなく動画の視認性向上を可能とする。 As described above, according to the present embodiment, the display frame rate can be switched without interrupting the display by configuring one operating clock signal oscillator for display processing, and the moving image can be visually recognized without increasing the power consumption. Enables improvement of sex.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
100 撮像装置
101 撮像光学系
102 撮像センサ部
103 撮像処理部
104 画像処理部
105 表示処理部
106 第1表示部
107 第2表示部
108 接眼検知センサ部
109 同期信号生成部
110 撮像制御部
111 CPU
112 記憶部
113 操作部
100 Imaging device 101 Imaging
112
Claims (8)
表示フレームレートを指定する設定手段と、
前記設定手段の設定に応じて所定の表示フレームレートを示す同期信号を生成する同期信号生成手段と、
前記同期信号と前記表示フレームレートに応じて前記撮像画像から第一の画像を生成する画像生成手段と、
前記同期信号と前記フレームレートに応じて前記第一の画像から表示用画像を生成して表示する表示手段と、を有する
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging means for acquiring an captured image and
Setting means to specify the display frame rate and
A synchronization signal generation means that generates a synchronization signal indicating a predetermined display frame rate according to the setting of the setting means, and
An image generation means that generates a first image from the captured image according to the synchronization signal and the display frame rate.
An image pickup apparatus comprising: a display means for generating and displaying a display image from the first image according to the synchronization signal and the frame rate.
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1, wherein the setting means sets the display frame rate at a high speed when the movement of the imaging device is detected.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2, wherein the setting means sets a high-speed display frame rate when the imaging unit operates in autofocus.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the setting means sets a high-speed display frame rate when the imaging unit operates to track a subject.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 4, wherein the setting means sets the display frame rate at a high speed when the shutter button is half-pressed.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging according to any one of claims 1 to 5, wherein the setting means sets a low display frame rate when the imaging device is not operated for a predetermined time or longer. apparatus.
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の撮像装置。 The first image according to any one of claims 1 to 6, wherein the first image is generated by thinning out pixels in the vertical direction of the captured image according to the synchronization signal and the display frame rate. Imaging device.
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の撮像装置。
The display image is generated by interpolating pixels in the vertical direction of the first image according to the synchronization signal and the display frame rate, according to any one of claims 1 to 7. The imaging apparatus described.
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