(57)【要約】【課題】より簡易な構成を用いて「文字中」画素の検出を行う。【解決手段】画像処理部１０は、１画素目側から画素の配列方向に、文字エッジ信号の開始点Ｅｓとなる画素及び終了点Ｅｅとなる画素を検出するエッジ点検出回路１０３５ａと、配列方向に沿って、文字エッジ信号の終了点Ｅｅとなる画素と次の開始点Ｅｓとなる画素との間の画素を文字中候補画素として検出する文字中候補検出回路１０３５ｃと、配列された複数の画素のデータから黒色の画素を検出する黒色検出回路１０３５ｂと、文字中候補検出回路１０３５ｃで検出された文字中候補画素と黒色検出回路１０３５ｂで検出された黒色の画素との一致した画素を検出する論理積回路１０３５ｄとを備えた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列された複数の画素のデータから構成されたカラー画像データから文字エッジ信号を含む領域分離信号を検出する画像処理装置において、
前記配列方向に沿って、前記文字エッジ信号の開始点となる画素及び終了点となる画素を検出する文字エッジ点検出手段と、
前記配列方向に沿って、前記文字エッジ信号の終了点となる画素と次の開始点となる画素との間の画素を文字中候補画素として検出する文字中候補検出手段と、
前記配列された複数の画素のデータから所定の単一色の画素を検出する単一色検出手段と、
前記文字中候補検出手段で検出された前記文字中候補画素と前記単一色検出手段で検出された前記所定の単一色の画素との一致した画素を検出する論理積手段とを備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記文字エッジ信号が存在する画素と前記論理積手段で得られた一致画素との論理和を取る論理和手段を備えた請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記所定の単一色は黒色である請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置と、前記文字エッジ信号が存在する画素及び前記論理積手段で得られた一致画素に対して前記所定の単一色の現像剤で印刷を行うカラー画像出力装置とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像データの領域分離信号を処理する画像処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像の種類に応じた領域分離信号を抽出し、抽出された領域の種別に応じて領域内の画像データに対して、好適な空間周波数特性のフィルタ処理を施すことで、画像品質を維持して印刷出力する画像形成装置が知られている。
【０００３】
領域分離信号は、画像の種別を判定するための閾値を利用する等して、文字エッジ領域を示す信号、網点領域を示す信号、その他必要に応じた種別の領域に分類される。例えば、黒色の文字を含む原稿が読み取られた場合、分類された文字エッジに該当する画素はＫ単色に変換され（印刷においては黒色の現像剤のみが使用され）、一方、文字エッジの内側、いわゆる「文字中」の画素はＣＭＹのコンポジットグレイ色として変換され（印刷においてはＣＭＹ（必要に応じてＫ）の現像剤が使用され）たものとなる。従って、文字エッジと文字中の画素間で微妙な色ズレが発生する場合があり、画像品質が低下してしまう。また、「文字中」の黒色画素にＣＭＹのカラー現像剤が使用されることで、カラー現像剤が不必要に消費されることとなる。
【０００４】
ところで、特許文献１には、画像データから文字エッジ領域を抽出し、文字エッジ領域として分類された画像データにフィルタ処理を施した後、一旦記憶し、次いで、フィルタ処理後の画像データに対して高濃度及び中濃度領域を検出し、かかる高濃度領域と中濃度領域とに従って１ライン分及び１画素分前の画素の状態を参照する画像処理装置が記載されている。これにより、黒文字及び「文字中」の判定を、網点で構成された文字の判定結果の混在を少なくして、高精度で行い得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４３５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の画像処理装置は、網点で構成された文字の判定結果の混在を少なくする目的で、「文字中」の判定処理において、フィルタ処理された画像データを用いることを必須にしているものであると共に中濃度領域を除くようにし、さらに注目画素に対して１ライン分前の画素及び同じラインの１画素分前の画像データを参照し、これらの一方にでも「文字中」があれば「文字中」に置き換えるようにしているため、フィルタ処理手段、中濃度領域検出手段及び周辺画素の領域分離情報を参照する構成を別途採用する必要がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、より簡易な構成を用いて「文字中」画素の検出を可能にする画像処理装置及び画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像処理装置は、配列された複数の画素のデータで構成されたカラー画像データから文字エッジ信号を含む領域分離信号を検出する画像処理装置において、前記配列方向に沿って、前記文字エッジ信号の開始点となる画素及び終了点となる画素を検出する文字エッジ点検出手段と、前記配列方向に沿って、前記文字エッジ信号の終了点となる画素と次の開始点となる画素との間の画素を文字中候補画素として検出する文字中候補検出手段と、前記配列された複数の画素のデータから所定の単一色の画素を検出する単一色検出手段と、前記文字中候補検出手段で検出された前記文字中候補画素と前記単一色検出手段で検出された前記所定の単一色の画素との一致した画素を検出する論理積手段とを備えたものである。
【０００９】
本発明によれば、文字エッジ点検出手段によって、画素の配列方向に沿って文字エッジ信号の開始点となる画素及び終了点となる画素が検出される。次いで、文字中候補検出手段によって、前記配列方向に沿って、前記文字エッジ信号の終了点となる画素と次の開始点となる画素との間の画素が文字中候補画素として検出される。一方、単一色検出手段によって、前記配列された複数の画素のデータから所定の単一色の画素が検出され、論理積手段によって、前記文字中候補検出手段で検出された前記文字中候補画素と前記単一色検出手段で検出された前記所定の単一色の画素との一致した画素が検出される。このように、本発明は、画素の配列方向に沿った処理、単一色の画素の検出、及びこれらの検出結果に対する論理積処理で、「文字中」を検出することができる。従って、画素データにデジタルフィルタを適用したり、高濃度領域とは別に中濃度領域を検出したり、同一ラインの画素に加えて隣接するラインの画素内容を参照するという処理を不要とするので、その分の回路構成が簡易となる。
【００１０】
また、本発明は、前記文字エッジ信号が存在する画素と前記論理積手段で得られた一致画素との論理和を取る論理和手段を備えたものである。この構成によれば、一致画素が単一色の印刷画素としてまとめて扱われる。
【００１１】
また、本発明は、前記所定の単一色が黒色であることが好ましく、これにより黒色文字を含む一般的な原稿の印刷において、文字エッジと「文字中」の色ずれが抑止される。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置と、前記文字エッジ信号が存在する画素及び前記論理積手段で得られた一致画素に対して前記所定の単一色の現像剤で印刷を行うカラー画像出力装置とを備えたものである。本発明によれば、黒色文字など、単一色で描かれた文字を含む原稿の印刷において、文字エッジと「文字中」の色ずれが抑止される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、より簡易な構成を用いて「文字中」画素の検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の正面断面図である。
【図２】画像処理部の機能構成図である。
【図３】領域分離処理部の機能構成図である。
【図４】文字エッジ領域と「文字中」領域との関係を説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係る「文字中」判定処理の流れの一具体例を示す機能構成図である。
【図６】黒色の判定条件の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る「文字中」判定処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示す画像形成装置は、画像形成部１０、中間転写部２０、二次転写部３０、定着部４０、給紙部５０、用紙搬送路６０及び読取部７０を備えると共に、装置本体の上部に自動原稿搬送装置８０が搭載されている。画像形成装置は、読取部７０を介してカラー原稿から読み取った画像データあるいは図外の外部装置から入力されたカラー画像データを用紙に多色又は単色の画像形成処理を行う。読取部７０は、公知のように光源と主走査方向に配置された各色フォトラインセンサとを少なくとも備え、原稿に対する主走査方向への１ラインずつの読み取り動作を副走査方向に繰り返し行うことで原稿画像を読み取るものである。
【００１６】
画像形成部１０は、カラー画像出力装置として機能し、光ビーム走査ユニット１及びそれぞれ同様な構造を有する各色の画像形成部１０Ａ〜１０Ｄを備えている。光ビーム走査ユニット１は、筐体を有し、その内部に色毎に必要な光学部品が配置されている。光ビーム走査ユニット１は、読取部７０で読み取られた、原稿に対応するＲ、Ｇ、Ｂ色の画像データをブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色情報に変換し、変換後の各色の画像データによって変調されたレーザ光で画像形成部１０Ａ〜１０Ｄの感光体ドラム２Ａ〜２Ｄの表面を軸方向（主走査方向）に沿って露光走査して、それぞれの静電潜像を形成する。代表して説明する画像形成部１０Ａは、感光体ドラム２Ａを備え、その周囲に回転方向（副走査方向）に沿って帯電器３Ａ、現像器４Ａ及びクリーナ部５Ａを備えている。
【００１７】
中間転写部２０は、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、一次転写ローラ２４Ａ〜２４Ｄを備えて、感光体ドラム２Ａ〜２Ｄの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１の表面に一次転写する。二次転写部３０は、中間転写ベルト２１の表面のトナー像を記録用紙へ二次転写する。定着部４０は、記録用紙に転写されたトナー像を加熱して定着し、排紙トレイに排出する。給紙部５０は、給紙カセットや手差しトレイを備えており、選択された記録用紙を、対応する給紙カセットから用紙搬送路６０に給紙する。
【００１８】
画像処理部１００は、図２に示すように読取部７０とカラー画像出力装置である画像形成部１０との間に設けられている。画像処理部１００は、Ａ／Ｄ変換処理部１０１と、シェーディング補正部１０２と、領域分離処理部１０３と、入力階調補正部１０４と、色補正部１０５と、空間フィルタ処理部１０６と、拡大縮小処理部１０７と、中間調処理部１０８とを備えている。なお、操作部９０は、読取部７０及び画像形成部１０に対して、原稿画像の読み取り形式、出力形式等を指示するものである。すなわち、原稿は、操作部９０を介して利用者が設定した内容に応じて読取部７０によって読み取られ、画像処理部１００で処理された後、画像形成部１０に導かれ、設定内容に応じて印刷される。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換処理部１０１は、読取部７０から出力されたＲＧＢアナログ信号をデジタルのＲＧＢ信号に変換する。シェーディング補正部１０２は、Ａ／Ｄ変換処理部１０１から出力されたデジタルのＲＧＢ信号に対して、読取部７０の光源を含む照明系、結像系及び撮像系で生じる各種の歪みを信号レベルの調整によって取り除く処理を実行する。
【００２０】
領域分離処理部１０３は、シェーディング補正部１０２から出力されたＲＧＢ信号から、原稿の画像を、画素毎に、例えば図３に示すように、文字エッジ領域、網点領域、その他の領域に分離する。以後、原稿の画像を、例えば、文字エッジ領域、網点領域、その他の領域の各領域に分離する領域分離信号を生成することを領域分離という。領域分離処理部１０３は、領域分離を行う際に、公知のように領域分離判定のための各閾値を用いる。また、領域分離処理部１０３は、図３に示すように、文字エッジで挟まれる、すなわちエッジの内側の画素を所定の条件下で、「文字中」と判定する処理を行う。なお、領域分離処理部１０３の内容は、図３を用いて後述する。
【００２１】
入力階調補正部１０４は、領域分離処理部１０３から出力されたＲＧＢ信号に対して、カラーバランスを整えると同時に、必要に応じて濃度信号等をカラーの画像形成装置に採用されている画像処理システムにとって扱いやすい信号に変換する処理を行う。
【００２２】
色補正部１０５は、色再現の忠実化実現のために、入力階調補正部１０４から出力されたＲＧＢ信号に対して、不要吸収成分を含むＣＭＹ色材の分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行って、色補正後のＣＭＹの３色信号を出力する。すなわち、ＲＧＢからＣＭＹ（Ｋ）への色空間の変更を行う。また、色補正部１０５は、領域分離処理部１０３による領域分離に基づいて、文字エッジ領域と「文字中」領域とをＫ単色に置き換える処理を行う。
【００２３】
空間フィルタ処理部１０６は、色補正部１０５から出力された、色空間としてのＣＭＹＫ信号の画像データに対して、領域分離処理部１０３による領域分離結果を基にデジタルフィルタによる空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけ及び粒状性劣化を防ぐように処理する。
【００２４】
拡大縮小処理部１０７は、空間フィルタ処理部１０６から出力されたＣＭＹＫ信号に対して、操作部９０からの設定内容に応じた拡縮処理を行って、中間調処理部１０８に出力する。
【００２５】
中間調処理部１０８は、画像形成装置にとっての特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理、さらにＣＭＹＫデータを、印字形式、例えばディザ表現形式等に対応する各階調で再現できるように処理する。
【００２６】
次に、領域分離処理部１０３の機能構成を、図３を用いて説明する。領域分離処理部１０３は、ＲＧＢ各色のラインメモリ部１０３１と、文字エッジ領域を検出する文字エッジ検出部１０３２と、網点領域を検出する網点検出部１０３３と、最終判定処理部１０３４と、「文字中」判定部１０３５とを備えている。
【００２７】
ラインメモリ部１０３１は、複数のラインメモリを備え、各ラインメモリ所定の画素数に相当するメモリ数を有する。ラインメモリ部１０３１は、シェーディング補正部１０２から出力される各色の連続する所定ライン数分の画像信号を順次同期して一時的に取り込むものである。
【００２８】
文字エッジ検出部１０３２は、ＲＧＢデータから注目画素が文字エッジであるか否かを判定する。一般的には、低周波エッジ検出用のデジタルフィルタ等を用いて、注目画素が文字エッジであるかどうかの判定を行い、文字エッジであれば、エッジ信号として「１」を出力し、文字エッジでなければ、エッジ信号として「０」を出力する。
【００２９】
網点検出部１０３３は、一般的には、網点領域の有する「小領域における濃度の変動が大きい」又は「背景に比べて網点の濃度が高い」との特徴を利用して網点領域を判定する処理を実行する。網点検出部１０３３は、ラインメモリ部１０３１から、順次注目画素を抽出し、注目画素を中心としたＭ×Ｎ（Ｍ、Ｎは自然数）画素のブロック内で判定処理を実行して、当該注目画素が網点領域に属する画素か否かを判定する。この処理はＲＧＢ色毎に個別に行われ、そのいずれかにおいて注目画素が「網点画素」と判定された場合に、網点信号として「１」が出力され、そうでない場合には「０」が出力される。
【００３０】
最終判定処理部１０３４は、ＲＧＢ各色の判定結果に基づいて各画素に対して文字エッジ領域か網点領域か、また必要に応じてその他の領域を含む領域分離信号の設定を行う。
【００３１】
「文字中」判定部１０３５は、領域分離信号を利用して、注目画素が「文字中」か否かを判定する。図４において、（ａ）は原稿から読み取られた文字画像の一例を示し、ある線幅を有する黒色文字である。（ｂ）は（ａ）の文字画像から分離された文字画像の縁に相当する文字エッジ領域ＬＥａと、ここではライン方向において左右の文字エッジの内側の領域である「文字中」領域ＬＩａとの関係を示している。（ｃ）は文字エッジ領域ＬＥａと「文字中」領域ＬＩａとを単一色の黒色で印刷した状態を示している。
【００３２】
次に、図５を参照しつつ、「文字中」判定処理の流れを、文字「あ」の画像を例にして説明する。黒文字エッジ信号（ａ）は、文字「あ」のうち、円で囲んだ領域の一部の文字エッジ信号で、ここでは１０行×８列分の画素を用いた例を示している。信号（ａ）において、「１」が文字エッジ領域に相当する。なお、画像データ（ｂ）は、文字「あ」の実画像の濃度信号を、ここでは説明の便宜上、濃度の高低で、例えば黒色を「１」、非黒色を「０」で表している。
【００３３】
本実施形態では、「文字中」判定は、順次各ラインについて複数の処理を経て行われ、今、説明の便宜上、信号（ａ）の５ライン目について「文字中」判定処理が行うものとする。「文字中」判定は、まず、エッジ点検出回路１０３５ａによって、所定方向（順方向：左端の１画素目から最終画素の方向）に順番に２画素分ずつ参照して、エッジ開始点Ｅｓ及びエッジ終了点Ｅｅを検出する（信号（ｃ）参照）。
【００３４】
なお、「文字中」判定は、１ライン分の画素に対して行われるが、以下では、便宜上、８列分の画素内での説明として例示している。エッジ開始点Ｅｓは、順方向に沿って画素信号が「０」から「１」に変化した場合の「１」の画素をいい、エッジ終了点Ｅｅは、順方向に沿って画素信号が「１」から「０」に変化した場合の「１」の画素をいう。
【００３５】
次いで、信号（ｃ）から、「文字中」候補検出回路１０３５ｃによって、「文字中」の可能性のある画素の抽出を行う。信号（ｃ）では、２画素目にエッジ開始点Ｅｓがあり、３画素目にエッジ終了点Ｅｅがある。また、６画素目にエッジ開始点Ｅｓがあり、７画素目にエッジ終了点Ｅｅがある。順方向から観察して、直前のエッジ終了点Ｅｅと直後のエッジ開始点Ｅｓとの間に画素が存在する場合、当該画素は「文字中」となる可能性が高い。信号（ｃ）では、直前のエッジ終了点Ｅｅが３画素目であり、直後のエッジ開始点Ｅｓが６画素目であることから、（９画素目以降を参照するまでもなく）４画素目と５画素目が、「文字中」の候補として抽出される（信号（ｅ））。
【００３６】
一方、対応する実画像データ（ｂ）のうち、対応するラインの信号（ｄ）は、黒色検出回路１０３５ｂによって、図６の判定式に基づく黒色判定が行われることで、黒色信号「１」と非黒色信号「０」とに分離されたものである。そして、信号（ｅ）と信号（ｄ）とを論理積（ＡＮＤ）回路１０３５ｄを介して、「文字中」領域信号（ｆ）を得る。次いで、「文字中」領域信号（ｆ）と黒文字エッジ信号（ａ）の対応するライン（ここでは５ライン目）の信号（ｃ）とを論理和（加算）回路１０３５ｅを介して、文字領域信号（ｇ1）を得る。なお、全体については、文字領域信号（ｇ）が得られることになる。従って、文字領域信号（ｇ）に対して単一色の黒色の現像剤のみを指定することが可能となり、従来のような、文字エッジと「文字中」との間における色ずれの発生が防止でき、またカラー現像剤をいたずらに使用することのないようにできる。
【００３７】
なお、画素データが黒色か否かの判定は、図６に示すような判定条件、ここでは実施例１〜３の判定式を用いて行うことができる。実施例１は、色空間がＲＧＢで、ＲＧＢの各レンジが０〜２５５の場合に、ＲＧＢがほぼ同レベルで、かつ、所定値未満、例えば値５０未満としている。実施例２は、色空間がＬ＊Ａ＊Ｂ＊で、０＜Ｌ＊＜１００，−５０＜Ａ＊＜５０，−５０＜Ｂ＊＜５０の場合に、Ｌ＊＜３０  ａｎｄ  ｜Ａ＊｜＜５  ａｎｄ  ｜Ｂ＊｜＜５としている。実施例３は、色空間がＣＭＹで、ＣＭＹの各レンジが０〜２５５の場合に、ＣＭＹがほぼ同レベルで、かつ所定値以上、例えば値２００を超えるものとしている。これらの条件を判定式とすることで、それぞれの色空間が採用された態様においても、所要濃度の黒色を有する画素が抽出可能となる。
【００３８】
図５では、「文字中」判定処理を、ラインセンサ等を利用したハードウエアで説明したが、「文字中」判定処理は、図７に示す第２の実施形態のようにソフトウェアで実行するものとしてもよい。
【００３９】
図７において、まず、注目画素を含むラインに対して、文字エッジ信号の検出、すなわち、図５で説明したような文字エッジ開始点Ｅｓ、文字エッジ終了点Ｅｅの画素の検出が行われる（ステップＳ１）。次いで、当該ラインに対して順方向に沿って注目画素を設定し、当該注目画素がエッジでないか否かの判定が行われる（ステップＳ３）。例えば図５を参照すれば、参照画素が、２番目、３番目、６番目及び７番目の画素でないか否かが判定される。注目画素が、エッジであれば（ステップＳ３でＮｏ）、領域信号は修正されず（ステップＳ５）、判定処理対象は次の注目画素に移行する。
【００４０】
一方、ステップＳ３の判定がＹｅｓ、すなわち注目画素がエッジでない場合、エッジの終了点と開始点の間か否かが判断される（ステップＳ７）。注目画素がエッジの終了点と開始点の間でなければ（ステップＳ７でＮｏ）、領域信号は修正されず（ステップＳ９）、判定処理対象は次の注目画素に移行する。
【００４１】
一方、ステップＳ７の判定がＹｅｓ、すなわち注目画素がエッジの終了点と開始点の間であれば、注目画素の実画像の色が図６に示す判定式に基づいて黒色か否か判断される（ステップＳ１１）。黒色でなければ、（ステップＳ１１でＮｏ）、領域信号は修正されず（ステップＳ１３）、判定処理対象は次の注目画素に移行する。
【００４２】
一方、ステップＳ１１の判定がＹｅｓの場合、当該注目画素は「文字中」として判定されて、領域信号が書き換えられる（ステップＳ１５）。そして、判定処理対象は次の注目画素に移行されて同様な処理が、最後の画素まで繰り返される。
【００４３】
なお、第１の実施形態では、文字が黒色の場合について説明したが、本発明は、第３の実施形態として、カラーの基準色としての例えばＣＭＹＫで印刷されるカラー画像に対して文字が黒以外の単一色で表される場合にも同様に採用することができる。この場合、単一色の文字のエッジ領域を単一色のみで、「文字中」領域をコンポジット合成色で印刷する方法に代えて、文字エッジ領域と「文字中」領域とを単一色の現像剤にて印刷することで、両者間の色ずれが防止できる。所定の単一色の画素か否かの判断は、図６の判定式に対応する判定式を準備することで可能となる。
【００４４】
また、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１０  画像形成部（カラー画像出力装置）
７０  読取部
１００  画像処理部（画像処理装置）
１０３  領域分離処理部
１０３５  「文字中」判定部
１０３５ａ  エッジ点検出回路（文字エッジ点検出手段）
１０３５ｂ  黒色検出回路（単一色検出手段）
１０３５ｃ  「文字中」候補検出回路（文字中候補検出手段）
１０３５ｄ  論理積回路（論理積手段）
１０３５ｅ  論理和回路（論理和手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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