(57)【要約】【課題】  レンズ鏡筒部分を大型化することなく、撮像レンズの光学倍率の変動を補正する。【解決手段】  倍率補正部３５は、補正倍率演算部４０と画像変倍部４１とからなる。補正倍率演算部４０は、ＣＣＤエリアセンサ２８から出力される画像データが表す画像から、フイルムマスク２６のマスク開口のサイズを検出し、この検出サイズから、撮像レンズの設定倍率からの倍率変動量を検出する。この検出倍率変動量が許容倍率変動量の範囲から外れた場合、補正倍率演算部４０は、検出倍率変動量に基づいて、変倍処理に用いる補正倍率を算出する。画像変倍部４１は、この補正倍率にて、ＣＣＤエリアセンサ２８からの読み取りコマ画像に対して変倍処理を行う。これにより、撮像レンズの温度変動に起因する光学倍率の変動を補正する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
写真フイルムに記録されたコマ画像を光学的に読み取り、画像データとして出力する撮像素子と、
前記コマ画像に照射された光を前記撮像素子の光電面に結像させる撮像レンズと、
前記コマ画像を読み取り可能に露呈する読み取り枠を有するフイルムマスクとを備えた画像読取装置において、
前記画像データが表す画像のサイズ情報を検出し、このサイズ情報から、前記撮像レンズの設定倍率からの倍率変動量を検出する倍率変動量検出手段と、
前記倍率変動量検出手段による検出倍率変動量に基づいて、前記撮像レンズの温度変化に起因する光学倍率の変動を補正する補正倍率を算出し、前記画像データに対して補正倍率で変倍処理を行う画像変倍手段とを設けることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記倍率変動量検出手段は、前記画像データが表す画像から、前記読み取り枠で規定される領域のサイズを前記サイズ情報として検出することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記画像変倍手段は、前記検出倍率変動量が許容倍率変動量の範囲から外れた場合にのみ、光学倍率の変動を補正するための変倍処理を行うことを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記画像変倍手段は、前記補正倍率に、プリントサイズに応じて設定される絶対倍率を乗じて得られる倍率で、変倍処理を行うことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記画像変倍手段による補正倍率の算出は、前記記録コマ画像の読取前、読取途中、読取後、一定時間間隔のいずれかに行うことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記読み取り枠に自動的にピント合わせを行うオートフォーカス機能を備え、
前記倍率変動量検出手段によるサイズ情報の検出に用いられる画像データは、オートフォーカスを行った後、前記撮像素子によって読み取られ出力されたものであることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記読み取り枠の周囲にチャートを取り付け、
前記倍率変動量検出手段は、前記画像データが表す画像から、前記チャートの目盛値を読み取り、この目盛値から、前記撮像レンズの設定倍率からの倍率変動量を検出することを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真フイルム等の読取原稿の画像を光電的に読み取って、画像データを出力する画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平９−１５２５４０号公報
【特許文献１】特開平９−１１３７８５号公報
【０００３】
写真フイルムに記録された画像を光電的に読み取ってデジタルの画像データを出力する画像読取装置と、画像データに基づいて強度変調された記録光で感光性記録紙に画像を露光するプリンタ装置と、記録紙に現像・乾燥処理を行ってプリント写真を生成するプロセサ装置とからなるデジタルプリントシステムが広く普及している。画像読取装置は、光電変換手段としてのＣＣＤセンサと、写真フイルムからの光をＣＣＤセンサの光電面に結像させる撮像レンズと、ＣＣＤセンサから出力される画像データを補正する画像処理部とから構成される。
【０００４】
撮像レンズの小型化、及び色収差を極力抑える観点から、低分散ガラスを材料としたレンズ素子が好ましく用いられている。この低分散ガラスは、色収差が小さくなる反面、温度に対する膨張率や屈折率の変化が通常のガラスよりも高いため、光学倍率が変動しやすいという特性がある。そこで、撮像レンズ近傍の温度を測定し、検出された温度に基づいて撮像レンズのみを移動させることで、光学倍率の変動を補正することが行われている（特許文献１，２参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に記載の装置では、撮像レンズの移動を可能にするためにレンズ鏡胴にカム機構等の移動手段を組み込んでいるので、レンズ鏡胴部分が大型化するとともに、製造コストが高くなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、装置を大型化させることなく、光学倍率の変動を補正することが可能な画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、撮像素子と撮像レンズとフイルムマスクと備え、撮像素子からの画像データが表す画像のサイズ情報を検出し、このサイズ情報から、撮像レンズの倍率変動量を検出する倍率変動量検出手段と、検出された倍率変動量に基づいて、撮像レンズの設定倍率からの倍率変動を補正する補正倍率を算出し、画像データに対して補正倍率で変倍処理を行う画像変倍手段とを設けることを特徴とする。
【０００８】
倍率変動量検出手段は、画像データが表す画像から、フイルムマスクの読み取り枠で規定される領域のサイズをサイズ情報として検出することが好ましい。画像変倍手段は、検出倍率変動量が許容倍率変動量の範囲から外れた場合にのみ、光学倍率の変動を補正するための変倍処理を行うことが好ましい。また、補正倍率に、プリントサイズに応じて設定される絶対倍率を乗じて得られる倍率で、変倍処理を行うことが好ましい。補正倍率の算出は、記録コマ画像の読取前、読取途中、読取後、一定時間間隔のいずれかに行うこともできる。
【０００９】
倍率変動量検出手段によるサイズ情報の検出に用いられる画像データは、オートフォーカスを行った後、撮像素子によって読み取られ出力されたものであることが好ましい。倍率変動量検出手段は、画像データが表す画像から、読み取り枠の周囲に取り付けられたチャートの目盛値を読み取り、この目盛値から、撮像レンズの設定倍率からの倍率変動量を検出することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像データが表す画像のサイズ情報を検出することで得られる、撮像レンズの倍率変動量に基づいて、撮像レンズの設定倍率からの倍率変動を補正する補正倍率を算出し、画像データに対して変倍処理を行うようにしたので、撮像レンズを移動する機構を設けることなく、光学倍率の変動を補正することができる。したがって、装置を小型化できるとともに、コストダウンを図ることができる。
【００１１】
検出倍率変動量が許容倍率変動量の範囲から外れた場合にのみ、光学倍率の変動を補正するための変倍処理を行うので、補正倍率の算出に要する時間を短縮することができる。さらに、補正倍率に、プリントサイズに応じて設定される絶対倍率を乗じて得られる倍率で、変倍処理を行うので、補正後の画像にモアレが発生するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すように、デジタルラボシステム１０は、画像読取装置１１と画像出力装置１２とから構成されている。画像読取装置１１は、光源１３、拡散ボックス１４、フィルムキャリア１５、撮像部１６等を備えており、これらは撮像部１６の光軸１７上に配置される。
【００１３】
光源１３は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤外（ＩＲ）の光を発する多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲを基板１３ａ上にマトリクス状に配置して構成されている。各ＬＥＤ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲは、ＬＥＤドライバ４２によって発光制御される。後述する画像読取の際には、各ＬＥＤ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲを各色で個別に発光させることによって、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲの光（読取光）を写真フィルム１８に向かって順次照射する。なお、符号１９は、プラスチック等の透明な材料で形成された保護カバーであり、各ＬＥＤ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲの破損等を防止する。光源１３の近傍には、ファン２０が設けられており、各ＬＥＤ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲが所定の温度範囲内となるようにこれらを冷却して、温度変動による発光強度の変動を抑える。
【００１４】
拡散ボックス１４の下面および上面には、光を拡散させる拡散板２１，２２がそれぞれ設けられている。各ＬＥＤ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲから発せられたＲ，Ｇ，Ｂ，ＩＲの光は、下面に配置された拡散板２１で拡散されて拡散ボックス１４に入射する。入射した光は、内面で反射しながら上方に導かれて拡散板２２で再び拡散され、フイルムキャリア１５にセットされた写真フイルム１８に向けて照射される。これにより、写真フイルム１８には、その面内にわたってほぼ均一な光量の読取光が照射される。
【００１５】
フイルムキャリア１５は、搬送する写真フィルム１８の種別毎に設けられており、これらが選択されて画像読取装置１１の読取位置にセットされる。例えば１３５タイプのフィルムキャリア１５では、１３５タイプの写真フィルム１８を搬送する搬送路２３を有し、光軸１７と重なる部分には露光開口２４が形成される。画像読取の際には、フィルム搬送機構（図示せず）が写真フイルム１８を搬送し、各撮影コマを露光開口２４に位置決めする。
【００１６】
図２に示すように、フィルムキャリア１５には、前記露光開口２４に対応する位置で下部にロアマスク２５が、上部にアッパーマスク２６が配置されている。これらマスク２５，２６は、マスク開口２５ａ，２６ａを備えた額縁状に形成されている。マスク開口２６ａは、ＣＣＤエリアセンサ２８がコマ画像を読み取るための読み取り枠であり、コマ画像を露呈する。なお、周知のように、アッパーマスク２６は、写真フイルム１８の搬送中は、写真フイルム１８の上方に退避する。また、画像読取時には下方に移動して、ロアマスク２５とともに読取位置にある写真フィルム１８を挟持し、その平面性を確保する。
【００１７】
図１に示すように、撮像部１６は、レンズユニット２７、ＣＣＤエリアセンサ２８、レンズ鏡胴２９、支持板３０、ガイドロッド３１等を備えている。レンズユニット２７は、色収差の小さな複数の低分散レンズから構成され、レンズ鏡胴２９の内部に保持されている。レンズ鏡胴２９は、支持板３０に取り付けられている。また、レンズ鏡胴２９内で、支持板３０にはＣＣＤエリアセンサ２８が取り付けられている。
【００１８】
ガイドロッド３１は雄ねじから構成されおり、これにはオートフォーカスドライバ４３によって駆動される焦点調整モータ３２が取り付けられている。ガイドロッド３１は支持板３０に螺合しており、焦点調整モータ３２によってガイドロッド３１が回動されると、支持板３０が光軸１７の方向に移動する。この支持板３０の移動によって、写真フィルム１８とＣＣＤエリアセンサ２８との距離（共役長）が変化し、焦点調整が行われる（オートフォーカス機能）。この焦点調整によって、各ＬＥＤ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲから発せられた光で照明された撮影コマがＣＣＤエリアセンサ２８の光電面に結像される。
【００１９】
ＣＣＤエリアセンサ２８は、図示しないＣＣＤドライバによって駆動され、その光電面に結像した光学像を電気的な撮像信号に変換して出力する。撮像信号は、図示しないアンプで増幅された後に、Ａ／Ｄコンバータ３３によってデジタル信号に変換され、画像信号補正部３４に送られる。なお、ＣＣＤエリアセンサ２８に代えて、公知の各種イメージセンサやラインセンサを用いてもよい。
【００２０】
画像信号補正部３４では、Ａ／Ｄコンバータ３３から入力された画像信号に対して、シェーディング補正や暗電流補正等の信号処理を行い、この補正後の画像信号を後述する倍率補正部３５を送る。このようにして、写真フィルム１８に光学的に記録された各撮影コマを、デジタルの画像データとして読み取る画像読取が行われる。
【００２１】
画像読取は、プレスキャンとファインスキャンとの２回行われる。プレスキャンでは、写真フイルム１８を一方向へ搬送して低画素数で画像が読み取られ、ファインスキャンでは、写真フィルム１８が一方向とは逆の他方向へ送られ、高画素数で画像が読み取られる。画像処理部３６では、ファインスキャンの際、プレスキャンデータに基づく読取条件を撮影コマ毎に設定する。各スキャンでは、光源１３の各色ＬＥＤ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ，１３ＩＲが色毎にオンされて、各色順次でＲ，Ｇ，Ｂ，ＩＲの各スキャン画像データが得られる。
【００２２】
各スキャン処理により得られた画像データは、倍率補正部３５を介して画像処理部３６に送られる。画像処理部３６では、プレスキャン処理により得られた画像データに対して、ファインスキャン処理時の読取条件を設定する。また、ファインスキャン処理により得られた画像データに対して、例えば階調変換、色変換、画像の超低周波輝度成分の階調を圧縮するハイパートーン処理、粒状を抑制しながらシャープネスを強調するハイパーシャープネス処理等の画像処理を施す。画像処理が完了した画像データは、オペレータが確認できるように仕上がり画像としてモニタ３７にシュミレート表示される。オペレータは、モニタ画面を観察して問題がなければプリントキー（図示せず）を操作してプリントを指示する。これにより、画像処理が完了したＲ，Ｇ，Ｂの各画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各出力画像データとして画像出力装置１２に送られる。以下、同様にして各撮影コマ画像の画像処理等が行われる。
【００２３】
画像出力装置１２は、レーザプリント部３８とプロセサ部３９とから構成される。レーザプリント部３８は、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザ光源及び変調部を備えている。変調部では、画像処理部３６から送られてきたＲ，Ｇ，Ｂの各出力画像データに基づいてレーザ光源からの各色レーザ光を変調し、この変調したレーザ光によりカラーペーパーを走査露光して、画像（潜像）をカラーペーパーに記録する。プロセサ部３９は、走査露光済みのカラーペーパーに対して発色現像、漂白定着、水洗、乾燥の各処理を行う。このようにして、写真フイルム１８に記録された撮影コマから写真プリントが得られる。
【００２４】
ここで、温度変動に起因してレンズユニット２７の光学特性が変化すると、オートフォーカス後の読取画像の光学倍率が変動する。すなわち、図３に示すように、ＣＣＤエリアセンサ２８の撮像範囲５０内で予め定められたトリミング範囲５１に対して、写真フイルム１８の撮影コマの画像範囲５２にずれが生じてしまう。図３の例では、トリミング範囲５１がコマ画像範囲５２よりも大きいため、トリミングで得られた読取画像のエッジに余白部分が生じてしまう。
【００２５】
本実施形態では、ＣＣＤエリアセンサ２８から出力される画像データが表す画像から、アッパーマスク２６のマスク開口２６ａのサイズをサイズ情報として検出する。そして、このサイズ情報から、レンズユニット２７の設定倍率からの倍率変動量を検出する。この読取倍率量が許容倍率変動量の範囲から外れる場合には、レンズユニット２７の光学倍率の変動を補正する補正倍率を算出し、読み取ったコマ画像データに対して変倍処理を行う。これにより、レンズユニット２７の温度変動に起因する光学倍率の変動を補正する。
【００２６】
倍率補正部３５は、補正倍率演算部４０と画像変倍部４１とからなる。補正倍率演算部４０は、例えば、写真フイルム１８が露光開口２４に無い状態で、光源１３が点灯され、マスク開口２６ａでオートフォーカスが行われた後、ＣＣＤエリアセンサ２８によって読み取られた画像から、マスク開口２６ａのサイズを検出する。そして、マスク開口２６ａのサイズから、レンズユニット２７の倍率変動量を検出し、この検出倍率変動量が許容倍率変動量の範囲にあるか否かを判定する。検出倍率変動量が許容倍率変動量の範囲である場合、プリントサイズに応じて設定される絶対倍率Ｃ０を、補正倍率として、補正倍率演算部４０内に設けられたメモリ４０ａに書き込む。
【００２７】
一方、検出倍率変動量が許容倍率変動量の範囲から外れる場合、検出倍率変動量に基づいて第１の補正倍率Ｃ１の算出を行う。この時、モニタ３７に、温度変化に起因する倍率変動の補正を実施する旨のメッセージを表示する。第１の補正倍率Ｃ１を算出した後、これに絶対倍率Ｃ０を乗じて第２の補正倍率Ｃ２を算出し、この第２の補正倍率Ｃ２を補正倍率としてメモリ４０ａに書き込む。後に、メモリ４０ａに補正倍率として書き込まれた倍率で、読み取られたコマ画像のデータに対する変倍処理が行われる。このような、補正倍率の算出は、例えば、写真フイルム１８の撮影コマ画像の全てを読み取る、１件のフイルム処理につき１回算出される。
【００２８】
画像変倍部４１は、ファインスキャン処理により得られた各画像データに対して、変倍処理を行う。この変倍処理時、補正倍率演算部４０のメモリ４０ａに書き込まれている補正倍率を読み出し、読み出された補正倍率で画像変倍を行う。
【００２９】
なお、レンズユニット２７の光学倍率の変動量は大きくないため、第１の補正倍率Ｃ１で画像変倍するとモアレが発生しやすくなる。このため、画像変倍部４１では、比較的大きい絶対倍率Ｃ０を、第１の補正倍率Ｃ１に乗じて算出する第２の補正倍率Ｃ２で、変倍を行っている。これにより、単に第１の補正倍率Ｃ１で変倍処理を行う場合に生じるうるモアレを効果的に抑えることができる。さらに、変倍処理を複数回行う必要がなくなるため、演算処理に要する時間を短縮することができる。
【００３０】
次に、図４及び図５のフローチャートを参照して画像読取処理の手順を説明する。写真フイルム１８が未だセットされていないフイルムキャリア１５を、画像読取装置１１にセットした後、レンズユニット２７の温度変化に起因する光学倍率の変動を補正するための補正倍率算出処理が行われる。補正倍率算出処理では、まず、光源１３が点灯され、マスク開口２６ａにフォーカシングが行われた後、ＣＣＤエリアセンサ２８によって画像が読み取られる。補正倍率演算部４０は、この画像から、マスク開口２６ａのサイズをサイズ情報として検出し、このサイズ情報から、レンズユニット２７の倍率変動量Ｒ１を検出する。
【００３１】
検出された倍率変動量Ｒ１が許容倍率変動量の範囲であった場合、メモリ４０ａにプリントサイズに基づく絶対倍率Ｃ０を書き込む。一方、許容倍率変動量の範囲から外れた場合、検出倍率変動量Ｒ１に基づいて、第１の補正倍率Ｃ１を算出し、この補正倍率Ｃ１に、設定倍率Ｃ０を乗じた第２の補正倍率Ｃ２を算出した後、これをメモリ４０ａに書き込む。
【００３２】
次に、フイルムキャリア１５に写真フイルム１８をセットして、画像読取処理を開始する。画像読取処理では、まず、画像を粗めに読み取るプレスキャン処理が行われる。プレスキャン処理による読み取りコマ画像は画像処理部３６に送られ、得られた画像情報に基づいて絞り量等の読取条件が決定される。
【００３３】
プレスキャン処理後、ファインスキャン処理が行われる。ファインスキャン処理による読み取りコマ画像は、画像変倍部４１に送られる。画像変倍部４１は、ファインスキャン処理により得られた画像データに対して、変倍処理を行う。この変倍処理時、補正倍率演算部４０のメモリ４０ａから、補正倍率（第２の補正倍率Ｃ２、あるいは設定倍率Ｃ０）が読み出され、この補正倍率で、読み取りコマ画像のサイズが変更される。
【００３４】
変倍処理がなされた画像データは、画像処理部３６に送られる。画像処理部３６は、画像データに対して各種の画像処理が施した後、これをモニタ３７に表示する。オペレータは、このモニタ３７の画面を観察して問題がなければプリントを指示する。プリント指示された画像データは、画像出力装置１２に送られる。以下、同様にして各撮影コマ画像の画像読取処理、画像変倍処理及び画像処理が行われる。
【００３５】
上記実施形態では、写真フイルム１８が露光開口２４内に無い状態で、マスク開口２６ａでオートフォーカスを行った後、サイズ情報検出用の画像を読み取ったが、写真フイルムの素ネガ領域でオートフォーカスを行った後、サイズ情報検出用の画像を読み取るようにしても良い。また、画像信号補正部３４等で行われるベース濃度の読み取りの際に同時に、サイズ情報検出用の画像を読み取るようにしても良い。
【００３６】
上記実施形態では、補正倍率算出処理を、最初の読み取りコマ画像の、プレスキャン処理前に行っているが、補正倍率算出処理のタイミングはこれに限定されず、プレスキャン処理の際の画像読取時や、ファインスキャン処理の際の画像読取時、プレスキャン処理とファインスキャン処理の間、ファインスキャン処理後に行っても良い。
【００３７】
上記実施形態では、補正倍率算出処理を、１件のフイルム処理につき１回行っているが、この処理を一定時間間隔に行い、１件のフイルム処理につき複数回行っても良い。
【００３８】
上記実施形態では、サイズ情報として、マスク開口２６ａのサイズを例に説明しているが、サイズ情報はこれに限定されない。例えば、画像データの濃度の違いから、コマ画像のサイズを検出しても良い。また、図６に示すように、このマスク開口６３ａの周囲にチャート６４を取り付け、チャート６４の目盛値をサイズ情報として読み取っても良い。この場合、画像読取時、チャート６４が撮像範囲６０から退避するようにチャート６４を取り付け自在に構成することが好ましい。
【００３９】
上記実施形態では、第１の補正倍率Ｃ１に、絶対倍率Ｃ０を乗じた第２の補正倍率Ｃ２で、光学倍率の変動を補正するための変倍処理を行ったが、モアレの発生を回避することができれば必ずしも第２の補正倍率Ｃ２を用いる必要はなく、第１の補正倍率Ｃ１を用いても良い。
【００４０】
上記実施形態では、レンズユニット２７の倍率変動の補正を実施する旨を、モニタ３７上にメッセージとして表示することで、オペレータに知らせたが、ランプを点灯したり、アラーム音を発生しても良い。
【００４１】
上記実施形態では、写真フイルムに記録されたコマ画像の読み取りを例に説明しているが、本発明は透過原稿や反射原稿に記録された画像を読み取って画像データを生成する場合にも、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】デジタルラボシステムの構成を概略的に示す説明図である。
【図２】補正倍率を算出する際の読取光学系を示す概略図である。
【図３】撮像レンズの温度特性によって、ＣＣＤエリアセンサに結像される読取画像範囲が変動した状態を示す説明図である。
【図４】画像読取処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】補正倍率算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】アッパーマスクの他の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  デジタルラボシステム
１１  画像読取装置
１８  写真フイルム
２６  アッパ−マスク
２６ａ  マスク開口
２７  レンズユニット
２８  ＣＣＤエリアセンサ
３５  倍率補正部
４０  補正倍率算出部
４１  画像変倍部
【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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