JP2024089294A - 印刷物欠陥検出システムおよび印刷物欠陥検出プログラム - Google Patents

印刷物欠陥検出システムおよび印刷物欠陥検出プログラム Download PDF

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【課題】 印刷物の欠陥を短時間で高精度に検出することができる印刷物欠陥検出システムおよび印刷物欠陥検出プログラムを提供する。【解決手段】 印刷物の欠陥を検出する印刷物欠陥検出システムは、印刷装置による印刷物の印刷の基になったマスター画像を特定の大きさの複数の範囲に分割し(S52)、印刷物から読取装置によって読み取られた読取画像のうち、S52において生成されたマスター画像範囲と大きさおよび位置が同一である領域と、この領域の周囲の特定の大きさのマージンの領域とからなる領域としての読取画像マージン付領域の中から、マスター画像範囲と大きさが同一であって、マスター画像範囲との類似度が最も高い領域としての読取画像領域を特定し(S55およびS56)、マスター画像範囲と、読取画像領域との画像の差分に基づいて印刷物の欠陥を検出する(S57)ことを特徴とする。【選択図】 図3

Description

本発明は、印刷物の欠陥を検出する印刷物欠陥検出システムおよび印刷物欠陥検出プログラムに関する。
従来の印刷物欠陥検出システムとして、印刷装置による印刷物の印刷の基になったマスター画像を特定の大きさの複数の所定範囲に分割し、印刷物から読取装置によって読み取られた読取画像の中から、マスター画像の所定範囲と大きさが同一であって、マスター画像の所定範囲と各画素の画素値の差分値の合計値が最も小さい領域を特定し、マスター画像の所定範囲と、この所定範囲に対して特定した、読取画像の領域との差分に基づいて印刷物の欠陥を検出するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2016-121980号公報
しかしながら、特許文献1に記載された印刷物欠陥検出システムにおいては、読取画像全体の中から、マスター画像の所定範囲と大きさが同一であって、マスター画像の所定範囲と各画素の画素値の差分値の合計値が最も小さい領域を特定するので、読取画像の中から、マスター画像の所定範囲と大きさが同一であって、マスター画像の所定範囲と各画素の画素値の差分値の合計値が最も小さい領域を特定するための計算量が多く、その結果、印刷物の欠陥の検出時間が長いという問題がある。
また、特許文献1に記載された印刷物欠陥検出システムにおいては、読取画像全体の中から、マスター画像の所定範囲と大きさが同一であって、マスター画像の所定範囲と各画素の画素値の差分値の合計値が最も小さい領域を特定するので、マスター画像が、例えば図7に示すように格子縞が描かれた画像など、互いに類似する複数の箇所を含む画像である場合に、読取画像のうち、マスター画像の所定範囲と大きさが同一であって、マスター画像の所定範囲と各画素の画素値の差分値の合計値が最も小さい領域として、読取画像の中から、マスター画像の所定範囲と大きさが同一であるが、マスター画像の所定範囲と位置が同一でもなく類似もしていない領域を、誤って特定してしまう可能性があり、その結果、印刷物の欠陥の検出精度が低いという問題がある。
そこで、本発明は、印刷物の欠陥を短時間で高精度に検出することができる印刷物欠陥検出システムおよび印刷物欠陥検出プログラムを提供することを目的とする。
本発明の印刷物欠陥検出システムは、印刷物の欠陥を検出する欠陥検出部を備え、前記欠陥検出部は、印刷装置による前記印刷物の印刷の基になったマスター画像と、前記印刷物から読取装置によって読み取られた読取画像との一方を特定の大きさの複数の範囲に分割し、前記欠陥検出部は、前記マスター画像および前記読取画像の他方のうち、前記一方の前記範囲としての一方範囲と大きさおよび位置が同一である領域と、この領域の周囲の特定の大きさのマージンの領域とからなる領域としての他方マージン付領域の中から、前記一方範囲と大きさが同一であって、前記一方範囲との類似度が最も高い領域としての他方領域を特定し、前記欠陥検出部は、前記一方範囲と、前記他方領域との画像の差分に基づいて前記欠陥を検出することを特徴とする。
この構成により、本発明の印刷物欠陥検出システムは、マスター画像および読取画像の他方全体の中からではなく、マスター画像および読取画像の他方のうちの他方マージン付領域の中から、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域を特定するので、マスター画像および読取画像の他方の中から、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域を特定するための計算量を低減することができ、その結果、印刷物の欠陥の検出時間を短縮することができる。また、本発明の印刷物欠陥検出システムは、マスター画像および読取画像の他方全体の中からではなく、マスター画像および読取画像の他方のうちの他方マージン付領域の中から、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域を特定するので、マスター画像が、互いに類似する複数の箇所を含む画像である場合であっても、マスター画像および読取画像の他方のうち、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域として、マスター画像および読取画像の他方の中から、一方範囲と大きさが同一であるが、一方範囲と位置が同一でもなく類似もしていない領域を、誤って特定してしまう可能性を低減することができ、その結果、印刷物の欠陥の検出精度を向上することができる。したがって、本発明の印刷物欠陥検出システムは、印刷物の欠陥を短時間で高精度に検出することができる。
本発明の印刷物欠陥検出システムにおいて、前記一方は、前記マスター画像であっても良い。
この構成により、本発明の印刷物欠陥検出システムは、読取画像の中から、マスター画像の分割した範囲と類似度が最も高い領域を特定し、マスター画像の分割した範囲と、読取画像のうち特定した領域との画像の差分に基づいて印刷物の欠陥を検出するので、マスター画像の中から、読取画像の分割した範囲と類似度が最も高い領域を特定し、読取画像の分割した範囲と、マスター画像のうち特定した領域との画像の差分に基づいて印刷物の欠陥を検出する構成と比較して、印刷装置による印刷の実行時に印刷媒体に発生するスキューや伸びの影響を受けていないマスター画像を基準にする分だけ、印刷物の欠陥の検出精度を向上することができる。
本発明の印刷物欠陥検出プログラムは、印刷物の欠陥を検出する欠陥検出部をコンピューターに実現させ、前記欠陥検出部は、印刷装置による前記印刷物の印刷の基になったマスター画像と、前記印刷物から読取装置によって読み取られた読取画像との一方を特定の大きさの複数の範囲に分割し、前記欠陥検出部は、前記マスター画像および前記読取画像の他方のうち、前記一方の前記範囲としての一方範囲と大きさおよび位置が同一である領域と、この領域の周囲の特定の大きさのマージンの領域とからなる領域としての他方マージン付領域の中から、前記一方範囲と大きさが同一であって、前記一方範囲との類似度が最も高い領域としての他方領域を特定し、前記欠陥検出部は、前記一方範囲と、前記他方領域との画像の差分に基づいて前記欠陥を検出することを特徴とする。
この構成により、本発明の印刷物欠陥検出プログラムを実行するコンピューターは、マスター画像および読取画像の他方全体の中からではなく、マスター画像および読取画像の他方のうちの他方マージン付領域の中から、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域を特定するので、マスター画像および読取画像の他方の中から、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域を特定するための計算量を低減することができ、その結果、印刷物の欠陥の検出時間を短縮することができる。また、本発明の印刷物欠陥検出プログラムを実行するコンピューターは、マスター画像および読取画像の他方全体の中からではなく、マスター画像および読取画像の他方のうちの他方マージン付領域の中から、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域を特定するので、マスター画像が、互いに類似する複数の箇所を含む画像である場合であっても、マスター画像および読取画像の他方のうち、一方範囲と大きさが同一であって、一方範囲との類似度が最も高い他方領域として、マスター画像および読取画像の他方の中から、一方範囲と大きさが同一であるが、一方範囲と位置が同一でもなく類似もしていない領域を、誤って特定してしまう可能性を低減することができ、その結果、印刷物の欠陥の検出精度を向上することができる。したがって、本発明の印刷物欠陥検出プログラムを実行するコンピューターは、印刷物の欠陥を短時間で高精度に検出することができる。
本発明の印刷物欠陥検出システムおよび印刷物欠陥検出プログラムは、印刷物の欠陥を短時間で高精度に検出することができる。
本発明の一実施の形態に係る印刷システムのブロック図である。 1台のコンピューターによって構成される場合の図1に示す印刷物欠陥検出システムのブロック図である。 印刷物の欠陥を検出する場合の図2に示す印刷物欠陥検出システムの動作のフローチャートである。 (a)図3に示す動作によって特定の大きさの複数の範囲に分割されたマスター画像の一部の一例を示す図である。 (b)図3に示す動作によって特定の大きさの複数の範囲に分割された読取画像の一部の一例を示す図である。 (a)図3に示す動作における特定の時点における対象のマスター画像範囲の一例を示す図である。 (b)図3に示す動作における特定の時点における対象の読取画像マージン付領域の一例を示す図である。 図3に示す動作における特定の時点における読取画像領域の一例を示す図である。 従来の印刷物欠陥検出システムにおいて使用されるマスター画像の一例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
まず、本発明の一実施の形態に係る印刷システムの構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係る印刷システム10のブロック図である。
図1に示すように、印刷システム10は、印刷を実行する印刷装置20と、印刷装置20によって印刷された印刷物から画像を読み取る読取装置30と、印刷装置20によって印刷された印刷物の欠陥を検出する印刷物欠陥検出システム40とを備えている。
印刷装置20は、例えば、プリンター専用機、MFP(Multifunction Peripheral)などによって構成されている。
読取装置30は、例えば、スキャナーによって構成されている。
印刷物欠陥検出システム40は、例えばPC(Personal Computer)、画像形成装置などの1台のコンピューターによって構成されても良いし、複数台のコンピューターによって構成されても良い。例えば、印刷物欠陥検出システム40は、クラウドサーバーによって構成されても良い。
図2は、1台のコンピューターによって構成される場合の印刷物欠陥検出システム40のブロック図である。
図2に示すように、印刷物欠陥検出システム40は、種々の操作が入力される例えばキーボード、マウスなどの操作デバイスである操作部41と、種々の情報を表示する例えばLCD(Liquid Crystal Display)などの表示デバイスである表示部42と、LAN(Local Area Network)、インターネットなどのネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部43と、各種の情報を記憶する例えば半導体メモリー、HDD(Hard Disk Drive)などの不揮発性の記憶デバイスである記憶部44と、印刷物欠陥検出システム40全体を制御する制御部45とを備えている。
記憶部44は、印刷物の欠陥を検出するための印刷物欠陥検出プログラム44aを記憶している。印刷物欠陥検出プログラム44aは、例えば、印刷物欠陥検出システム40の製造段階で印刷物欠陥検出システム40にインストールされていても良いし、USB(Universal Serial Bus)メモリーなどの外部の記憶媒体から印刷物欠陥検出システム40に追加でインストールされても良いし、ネットワーク上から印刷物欠陥検出システム40に追加でインストールされても良い。
制御部45は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているROM(Read Only Memory)と、制御部45のCPUの作業領域として用いられるメモリーとしてのRAM(Random Access Memory)とを備えている。制御部45のCPUは、記憶部44または制御部45のROMに記憶されているプログラムを実行する。
制御部45は、印刷物欠陥検出プログラム44aを実行することによって、印刷物の欠陥を検出する欠陥検出部45aを実現する。
次に、印刷物欠陥検出システム40の動作について説明する。
利用者は、印刷装置20によって印刷が実行されると、印刷装置20によって印刷された印刷物から画像を読み取ることを読取装置30に指示することができる。したがって、読取装置30は、印刷装置20によって印刷された印刷物から画像を読み取る。
そして、利用者は、印刷装置20によって印刷された印刷物の欠陥を検出することを印刷物欠陥検出システム40に指示することができる。したがって、印刷物欠陥検出システム40は、図3に示す動作を実行する。
図3は、印刷物の欠陥を検出する場合の印刷物欠陥検出システム40の動作のフローチャートである。
図3に示すように、欠陥検出部45aは、印刷装置20による印刷物の印刷の基になったマスター画像と、印刷装置20によって印刷された印刷物から読取装置30によって読み取られた画像(以下「読取画像」という。)とに基づいて、マスター画像に対する読取画像の画像全体としてのスキューおよび伸びを例えばアフィン変換によって修正する(S51)。S51の処理を実行する理由は、印刷装置20による印刷の実行時に印刷媒体にスキューや伸びが発生するからである。印刷装置20による印刷物の印刷の基になったマスター画像は、マスター画像自体が印刷装置20から印刷物欠陥検出システム40に送信されても良いし、マスター画像の基になる情報が印刷装置20から印刷物欠陥検出システム40に送信されて、この情報に基づいて印刷物欠陥検出システム40によって生成されても良い。また、読取画像は、読取装置30から印刷物欠陥検出システム40に送信されても良い。例えば、印刷物がA4サイズ(210mm×297mm)の用紙に300dpiで印刷されたものである場合、マスター画像および読取画像は、それぞれ、約2480ピクセル×約3508ピクセルの矩形の画像である。
欠陥検出部45aは、S51の処理が終了すると、マスター画像および読取画像のそれぞれを特定の大きさの複数の範囲に分割する(S52)。S52の処理によってマスター画像および読取画像を複数の範囲に分割する理由は、印刷装置20による印刷の実行時に印刷媒体に局所的に発生したスキューや伸びが以降の画像の比較に与える影響を低減させるためである。S52において分割される範囲のそれぞれは、例えば、64ピクセル×64ピクセルの矩形の範囲である。印刷物がA4サイズの用紙に300dpiで印刷されたものであって、S52において分割される範囲のそれぞれが64ピクセル×64ピクセルの矩形の範囲である場合、マスター画像および読取画像は、それぞれ、S52において約2145個に分割される。
以下、S52において分割されたマスター画像の複数の範囲のそれぞれを「マスター画像範囲」という。マスター画像範囲は、本発明の一方範囲を構成している。
図4(a)は、図3に示す動作によって特定の大きさの複数の範囲に分割されたマスター画像71の一部の一例を示す図である。図4(b)は、図3に示す動作によって特定の大きさの複数の範囲に分割された読取画像72の一部の一例を示す図である。
図4(a)において、格子を形成する複数の線71aは、S52において生成された複数の範囲の境界を示す線であって、マスター画像71に実際に含まれる線ではない。同様に、図4(b)において、格子を形成する複数の線72aは、S52において生成された複数の範囲の境界を示す線であって、読取画像72に実際に含まれる線ではない。
例えば、図4(a)における範囲71bの、マスター画像71全体における位置と、図4(b)における範囲72bの、読取画像72全体における位置とは、同一である。しかしながら、図4(a)における範囲71b内の画像と、図4(b)における範囲72b内の画像とは、位置が微妙にずれている。
図3に示すように、欠陥検出部45aは、S52の処理が終了すると、S52において生成した複数のマスター画像範囲のうち、未だS53において対象にしていない1つのマスター画像範囲を対象にする(S53)。
欠陥検出部45aは、S53の処理が終了すると、読取画像のうち、マスター画像範囲と大きさおよび位置が同一である、S52において生成された範囲と、この範囲の周囲の特定の大きさのマージンの領域とからなる領域(以下、「読取画像マージン付領域」という。)を対象にする(S54)。印刷装置20による印刷の実行時に印刷媒体に発生するスキューや伸びの影響は、比較的小さいマスター画像範囲と同一の大きさの範囲においては比較的小さいと考えられる。したがって、S54におけるマージンは、例えば、10ピクセルの大きさである。読取画像マージン付領域は、本発明の他方マージン付領域を構成している。
図5(a)は、図3に示す動作における特定の時点における対象のマスター画像範囲71cの一例を示す図である。図5(b)は、図3に示す動作における特定の時点における対象の読取画像マージン付領域72cの一例を示す図である。
図5(a)に示すマスター画像71は、図4(a)に示すマスター画像71と同一のものである。図5(b)に示す読取画像72は、図4(b)に示す読取画像72と同一のものである。
図5(a)において、マスター画像範囲71cの境界は、太枠で示している。同様に、図5(b)において、読取画像マージン付領域72cの境界は、太枠で示している。
図5(b)に示す読取画像マージン付領域72cは、読取画像72のうち、図5(a)に示すマスター画像範囲71cと大きさおよび位置が同一である範囲72b(図4(a)参照。)と、この範囲72bの周囲の特定の大きさのマージンの領域とからなる領域である。
図3に示すように、欠陥検出部45aは、S54の処理が終了すると、現在の対象の読取画像マージン付領域の中から、現在の対象のマスター画像範囲との類似度が最も高い位置を特定する(S55)。ここで、欠陥検出部45aは、現在の対象の読取画像マージン付領域の中から、現在の対象のマスター画像範囲との類似度が最も高い位置を特定する方法として、例えば、一般的なテンプレートマッチングを採用しても良い。
欠陥検出部45aは、S55の処理が終了すると、現在の対象の読取画像マージン付領域の中から、S55において特定した位置において、現在の対象のマスター画像範囲と大きさが同一である領域(以下「読取画像領域」という。)を特定する(S56)。読取画像領域は、本発明の他方領域を構成している。
図6は、図3に示す動作における特定の時点における読取画像領域72dの一例を示す図である。
図6に示す読取画像72は、図4(b)および図5(b)に示す読取画像72と同一のものである。
図6において、読取画像領域72dの境界は、太枠で示している。
図6に示す読取画像領域72dは、図5(b)に示す読取画像マージン付領域72cの中から特定されたものである。
図3に示すように、欠陥検出部45aは、S56の処理が終了すると、現在の対象のマスター画像範囲と、S56において特定した読取画像領域との画像の差分に基づいて印刷物の欠陥を検出する(S57)。例えば、欠陥検出部45aは、現在の対象のマスター画像範囲と、S56において特定した読取画像領域との画像の差分を印刷物の欠陥として検出しても良い。また、欠陥検出部45aは、現在の対象のマスター画像範囲と、S56において特定した読取画像領域との各画素の差分値の合計値が特定の閾値を超える場合に、S56において特定した読取画像領域に対応する印刷物の位置を、欠陥が存在する位置として検出しても良い。
欠陥検出部45aは、S57の処理が終了すると、S52において生成した複数のマスター画像範囲のうち、未だS53において対象にしていないマスター画像範囲が存在するか否かを判断する(S58)。
欠陥検出部45aは、S52において生成した複数のマスター画像範囲のうち、未だS53において対象にしていないマスター画像範囲が存在するとS58において判断すると、S53の処理を実行する。
欠陥検出部45aは、S52において生成した複数のマスター画像範囲のうち、未だS53において対象にしていないマスター画像範囲が存在しないとS58において判断すると、図3に示す動作を終了する。
以上に説明したように、印刷物欠陥検出システム40は、読取画像全体の中からではなく、読取画像のうちの読取画像マージン付領域の中から、マスター画像範囲と大きさが同一であって、マスター画像範囲との類似度が最も高い読取画像領域を特定する(S55およびS56)ので、読取画像の中から、マスター画像範囲と大きさが同一であって、マスター画像範囲との類似度が最も高い読取画像領域を特定するための計算量を低減することができ、その結果、印刷物の欠陥の検出時間を短縮することができる。
また、印刷物欠陥検出システム40は、読取画像全体の中からではなく、読取画像のうちの読取画像マージン付領域の中から、マスター画像範囲と大きさが同一であって、マスター画像範囲との類似度が最も高い読取画像領域を特定するので、マスター画像が、例えば図7に示すように格子縞が描かれた画像など、互いに類似する複数の箇所を含む画像である場合であっても、読取画像のうち、マスター画像範囲と大きさが同一であって、マスター画像範囲との類似度が最も高い読取画像領域として、読取画像の中から、マスター画像範囲と大きさが同一であるが、マスター画像範囲と位置が同一でもなく類似もしていない領域を、誤って特定してしまう可能性を低減することができ、その結果、印刷物の欠陥の検出精度を向上することができる。
したがって、印刷物欠陥検出システム40は、印刷物の欠陥を短時間で高精度に検出することができる。
印刷物欠陥検出システム40は、読取画像の中から、マスター画像の分割した範囲としてのマスター画像範囲と類似度が最も高い領域としての読取画像領域を特定し(S55およびS56)、マスター画像範囲と、読取画像領域との画像の差分に基づいて印刷物の欠陥を検出する(S57)ので、マスター画像の中から、読取画像の分割した範囲と類似度が最も高い領域を特定し、読取画像の分割した範囲と、マスター画像のうち特定した領域との画像の差分に基づいて印刷物の欠陥を検出する構成と比較して、印刷装置20による印刷の実行時に印刷媒体に発生するスキューや伸びの影響を受けていないマスター画像を基準にする分だけ、印刷物の欠陥の検出精度を向上することができる。
なお、印刷物欠陥検出システム40は、マスター画像の中から、読取画像の分割した範囲と類似度が最も高い領域を特定し、読取画像の分割した範囲と、マスター画像のうち特定した領域との画像の差分に基づいて印刷物の欠陥を検出する構成でも良い。すなわち、印刷物欠陥検出システム40は、図3に示す動作において、マスター画像および読取画像の役割を逆にしても良い。
印刷装置20は、本実施の形態において、読取装置30とは別に存在している。しかしながら、印刷装置20は、読取装置30を備えても良い。
印刷物欠陥検出システム40は、本実施の形態において、印刷装置20および読取装置30とは別に存在している。しかしながら、印刷物欠陥検出システム40は、印刷装置20および読取装置30の少なくとも1つを備えても良い。
読取装置30は、本実施の形態において、印刷装置20によって印刷された印刷物から画像を読み取る動作を利用者からの指示に応じて実行する。しかしながら、読取装置30は、印刷装置20によって印刷が実行されると、印刷装置20によって印刷された印刷物から自動で画像を読み取るように構成されても良い。同様に、印刷物欠陥検出システム40は、印刷装置20によって印刷が実行されると、印刷装置20によって印刷された印刷物の欠陥を自動で検出するように構成されても良い。
20 印刷装置
30 読取装置
40 印刷物欠陥検出システム(コンピューター)
44a 印刷物欠陥検出プログラム
45a 欠陥検出部
71 マスター画像
71b 範囲
71c マスター画像範囲(一方範囲)
72 読取画像
72c 読取画像マージン付領域(他方マージン付領域)
72d 読取画像領域(他方領域)

Claims (3)

  1. 印刷物の欠陥を検出する欠陥検出部を備え、
    前記欠陥検出部は、印刷装置による前記印刷物の印刷の基になったマスター画像と、前記印刷物から読取装置によって読み取られた読取画像との一方を特定の大きさの複数の範囲に分割し、
    前記欠陥検出部は、前記マスター画像および前記読取画像の他方のうち、前記一方の前記範囲としての一方範囲と大きさおよび位置が同一である領域と、この領域の周囲の特定の大きさのマージンの領域とからなる領域としての他方マージン付領域の中から、前記一方範囲と大きさが同一であって、前記一方範囲との類似度が最も高い領域としての他方領域を特定し、
    前記欠陥検出部は、前記一方範囲と、前記他方領域との画像の差分に基づいて前記欠陥を検出することを特徴とする印刷物欠陥検出システム。
  2. 前記一方は、前記マスター画像であることを特徴とする請求項1に記載の印刷物欠陥検出システム。
  3. 印刷物の欠陥を検出する欠陥検出部をコンピューターに実現させ、
    前記欠陥検出部は、印刷装置による前記印刷物の印刷の基になったマスター画像と、前記印刷物から読取装置によって読み取られた読取画像との一方を特定の大きさの複数の範囲に分割し、
    前記欠陥検出部は、前記マスター画像および前記読取画像の他方のうち、前記一方の前記範囲としての一方範囲と大きさおよび位置が同一である領域と、この領域の周囲の特定の大きさのマージンの領域とからなる領域としての他方マージン付領域の中から、前記一方範囲と大きさが同一であって、前記一方範囲との類似度が最も高い領域としての他方領域を特定し、
    前記欠陥検出部は、前記一方範囲と、前記他方領域との画像の差分に基づいて前記欠陥を検出することを特徴とする印刷物欠陥検出プログラム。
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