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面阵CCD高精度测量技术的应用 被引量:23
1
作者 杨丽凤 韩冀皖 李元宗 《太原理工大学学报》 CAS 2001年第5期455-458,共4页
利用高分辨率面阵 CCD,提出一种新的散射均匀光场照明的方法 ,通过边缘检测 ,像素细分技术使测量精度突破像素级限制 ,实测精度为 0 .0 1 mm.同时对影响系统精度的因素进行了分析并给出补偿措施 ,使面阵
关键词 面阵ccd 在线测量 边缘检测 像素细分 电荷耦合器件 光电成像
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用于动态目标跟踪的面阵CCD成像系统 被引量:29
2
作者 李国宁 刘妍妍 金龙旭 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期558-564,共7页
采用面阵CCD ICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的用于动态目标跟踪的面阵CCD成像系统。成像系统对两片面阵CCD进行光学拼接,使其完全共面,从而保证在目标分辨率不变的情况下使视场角增加一倍,满足了大视场搜索目标的要求。在介绍面... 采用面阵CCD ICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的用于动态目标跟踪的面阵CCD成像系统。成像系统对两片面阵CCD进行光学拼接,使其完全共面,从而保证在目标分辨率不变的情况下使视场角增加一倍,满足了大视场搜索目标的要求。在介绍面阵CCD ICX415AL的结构和特点的基础上,完成了ICX415AL的时序电路和功率驱动电路的设计,并采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比。为了获得好的成像质量,对所设计的系统进行了辐射定标。根据文中的定标实验数据,确定了最佳的动态范围和工作点。实验结果表明:在曝光时间为0.192~0.72 ms时,成像系统工作正常,在曝光时间为0.32 ms时,成像系统动态范围最大。整个系统采用现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器件,完成自上而下的模块化设计,实现了硬件设计的软件化,提高了开发效率。 展开更多
关键词 动态目标跟踪 面阵ccd 驱动时序 相关双采样 现场可编程门阵列
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视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验 被引量:20
3
作者 孙志远 张刘 +2 位作者 金光 徐开 陈茂胜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2715-2723,共9页
对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差... 对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差四元数和误差姿态角速度的PD控制器,并采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计控制器的稳定性。然后,以在曝光时间内的面阵CCD成像偏差不超过0.3pixel为要求,给出了姿态角控制精度和姿态角速度控制精度的最小极限值。最后,在设计的基于小型三轴气浮台的小卫星姿态控制系统全物理仿真平台上对视频小卫星凝视摄像进行了仿真验证。实验结果表明,小型三轴气浮台的姿态角控制精度优于0.1°,姿态角速度控制精度优于0.01(°)/s,基本满足视频小卫星凝视时面阵CCD高质量成像的要求。 展开更多
关键词 凝视卫星 面阵ccd 小型三轴气浮台 全物理仿真 李氏函数
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图像比色法在炉膛火焰温度场实时监测的研究 被引量:11
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作者 李少辉 高岳 高稚允 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第2期145-147,共3页
提出了一种基于比色测温原理 ,运用数字图像采集、处理技术和面阵CCD成像技术测量锅炉炉膛火焰温度场分布的监测系统。论述了该测温系统的测量原理和系统结构。通过实验给出了利用该系统测量所得的结果。实验结果表明 ,利用比色测量法... 提出了一种基于比色测温原理 ,运用数字图像采集、处理技术和面阵CCD成像技术测量锅炉炉膛火焰温度场分布的监测系统。论述了该测温系统的测量原理和系统结构。通过实验给出了利用该系统测量所得的结果。实验结果表明 ,利用比色测量法可以计算出火焰温度场的瞬时分布 ,以此为依据可以判断锅炉燃烧的稳定性 ,并在异常情况下发出报警信号 ;采用双色信号对比的办法可以较好地消除环境及发射率的影响 。 展开更多
关键词 比色测温 图像处理 面阵ccd 温度分布 锅炉 温度场 炉膛
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CT扫描系统中成像系统响应的不一致性对重建图像质量的影响 被引量:13
5
作者 王召巴 《光学技术》 CAS CSCD 2001年第2期100-102,共3页
在 CT扫描系统中 ,成像系统响应的不一致性将导致所获取的投影中存在趋势项 ,这将引起 CT重建图像质量的下降。分析了成像系统响应不一致性产生的原因及其对 CT重建图像的影响 ,提出了不一致性校正方法 ,并通过实验进行了验证。
关键词 工业CT 图像重建 面阵ccd 伪像
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一种面阵CCD的筛选测试方法 被引量:16
6
作者 余达 周怀得 +2 位作者 龙科慧 徐东 刘金国 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期154-159,共6页
为从工业级面阵CCD芯片中筛选出满足航天高可靠性和稳定性应用要求的器件,提出了一种面阵CCD的板级筛选测试方法,设计了相应筛选测试系统。采用老炼前测试参数、老炼过程中检测感光性能、老炼后测试参数及同批次器件抽样进行长寿命实验... 为从工业级面阵CCD芯片中筛选出满足航天高可靠性和稳定性应用要求的器件,提出了一种面阵CCD的板级筛选测试方法,设计了相应筛选测试系统。采用老炼前测试参数、老炼过程中检测感光性能、老炼后测试参数及同批次器件抽样进行长寿命实验的四重筛选过程剔除不合格器件;通过测试CCD组成的相机来进行其参数的判定,利用暗室环境下的积分球、导轨等进行亮场和暗场参数测试,提出利用积分球、靶标、平行光管和六自由度调整系统进行调制传递函数最大值的自动测试。筛选测试后的器件已经应用于工程实践,并通过了一系列实验考核,结果表明,采用此方法筛选出的面阵CCD芯片满足航天应用要求。 展开更多
关键词 探测器 面阵ccd 航天 高可靠性和稳定性 板级筛选测试 调制传递函数
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电站锅炉炉膛温度分布测量仪的研制 被引量:9
7
作者 苏红雨 杨华元 +1 位作者 卜翠英 苏昌林 《计量学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期134-140,共7页
本文阐述了在恶劣的工业生产环境中对温场分布监测时采用成象光谱法的理由;创造性地将成象光谱、数字图像处理方法和面阵CCD成象技术有机地结合在一起,通过合理的装置设计,研制出全炉膛火焰温度场分布监测装置;在对黑体的标定中得到预... 本文阐述了在恶劣的工业生产环境中对温场分布监测时采用成象光谱法的理由;创造性地将成象光谱、数字图像处理方法和面阵CCD成象技术有机地结合在一起,通过合理的装置设计,研制出全炉膛火焰温度场分布监测装置;在对黑体的标定中得到预期结果,并在现场测量中取得满意的结果。 展开更多
关键词 面阵ccd 电站 锅炉 炉膛 温度分布测量仪
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基于联合变换相关的机载航空相机像移测量 被引量:10
8
作者 李刚 杨名宇 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第3期401-406,共6页
为了提高像移测量精度,针对机载航空摆扫相机提出一种坐标变换法和图像相关法相结合的像移测量方法。利用坐标变换法得到初始像移速度,利用图像联合变换相关法对像移速度残差进行补偿。联合图像通过一个面阵CCD获得,该面阵CCD放置在相... 为了提高像移测量精度,针对机载航空摆扫相机提出一种坐标变换法和图像相关法相结合的像移测量方法。利用坐标变换法得到初始像移速度,利用图像联合变换相关法对像移速度残差进行补偿。联合图像通过一个面阵CCD获得,该面阵CCD放置在相机焦平面上并与成像线阵TDI CCD平行,其输出的当前图像与参考图像合并构成联合图像进行二维空间联合变换相关运算,得到像移修正矢量。对该矢量分别在相机摆扫方向和载机飞行方向进行分解,从而得到摆扫像移和前向像移的修正量。仿真实验结果表明,在输入图像信噪比为4 d B时,像移测量误差在0.1 pixel以内。 展开更多
关键词 航空相机 像移补偿 面阵ccd 联合变换相关
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面阵CCD摄象机视频信号数据采集及其图象处理的应用 被引量:6
9
作者 万振凯 《电子与自动化》 1998年第3期14-18,共5页
介绍了由双口RAM、高速A/D、微机等组成的数据采集系统的工作原理、微机接口与软件。该系统可用于对面阵CCD摄象机的视频信号进行数据采集;在软件的控制下可以对图象进行多种操作;可以使各种表面检测成为统一化结构。此外,... 介绍了由双口RAM、高速A/D、微机等组成的数据采集系统的工作原理、微机接口与软件。该系统可用于对面阵CCD摄象机的视频信号进行数据采集;在软件的控制下可以对图象进行多种操作;可以使各种表面检测成为统一化结构。此外,系统所形成的数据文件,可以和Photo-shop等多种图象分析软件相兼容。该系统已用于多个领域的表面检测,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 面阵ccd 数据采集 摄像机 图象处理
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基于LCTF的多光谱面阵CCD相机的辐射定标 被引量:9
10
作者 杜丽丽 易维宁 +3 位作者 张冬英 黄红莲 乔延利 张渫 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期272-276,共5页
基于液晶可调谐滤光片(LCTF)的多光谱面阵CCD相机是一种新型的多(高)光谱成像系统,它利用液晶的电控双折射效应和偏振光的干涉原理,在面阵CCD上记录任意一个波长的图像信息。由于LCTF和帧转移型面阵CCD工作方式的特殊性,普通的定标方法... 基于液晶可调谐滤光片(LCTF)的多光谱面阵CCD相机是一种新型的多(高)光谱成像系统,它利用液晶的电控双折射效应和偏振光的干涉原理,在面阵CCD上记录任意一个波长的图像信息。由于LCTF和帧转移型面阵CCD工作方式的特殊性,普通的定标方法不能满足遥感应用的精度需求。提出用积分球+标准探测器的定标系统对相机进行性能检测和定标实验,并通过帧转移拖影校正和数据处理算法改进,实现相机绝对辐射定标系数的计算,最后通过外场实验对定标结果的有效性准确性进行验证。实验结果表明,该定标结果准确有效,能够从获取的多光谱图像数据定量地反演出地物真实的辐射信息。该相机辐射定标问题的解决及精度的提高,将有效地提高其图像数据的应用领域。 展开更多
关键词 遥感 辐射定标 液晶可调谐滤光片(LCTF) 面阵ccd 帧转移
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激光光斑中心空间定位方法的研究 被引量:6
11
作者 王芳荣 赵丁选2 +1 位作者 廖宗建 张宇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期87-89,共3页
介绍了一种用于工程机器人的双目立体视觉系统。该系统采用双面阵CCD,可对激光光斑中心表示的空间点进行定位。给出了系统的结构、数学建模方法及计算公式,采用灰度矩法实现激光光斑中心的精确定位。通过对不同尺寸的椭圆形、方形和三... 介绍了一种用于工程机器人的双目立体视觉系统。该系统采用双面阵CCD,可对激光光斑中心表示的空间点进行定位。给出了系统的结构、数学建模方法及计算公式,采用灰度矩法实现激光光斑中心的精确定位。通过对不同尺寸的椭圆形、方形和三角形光斑的实际测量,系统中心定位精度达到 2%,而且不受光斑形状的影响,具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 工程机器人 激光光斑 中心定位 双面阵ccd
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机器视觉尺寸检测系统中安装误差分析 被引量:5
12
作者 杨丽凤 武利生 +1 位作者 刘建红 李元宗 《太原理工大学学报》 CAS 2004年第3期332-334,355,共4页
利用齐次坐标变换建立了面阵CCD尺寸检测系统中从工件平面到CCD平面的坐标变换关系,得出了无误差测量的变换公式,并讨论了这种投影变换的特点及在不精确测定安装参数的情况下对各被测尺寸分别标定进行测量的方法。
关键词 机器视觉 面阵ccd 尺寸检测 安装误差
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一种快速CCD目标定位方法 被引量:2
13
作者 李兰君 刘琼 《传感器技术》 CSCD 2000年第4期57-58,共2页
重心法是一种高精度的CCD像点位置提取算法 ,但由于数据量大 ,响应速度较慢 ,不适于要求实时响应的数字摄影测量系统。本文提出一种方法 :利用模数混和硬件电路对CCD图像进行预处理 ,从中只获取高于阈值的目标信号 ,再结合目标识别及定... 重心法是一种高精度的CCD像点位置提取算法 ,但由于数据量大 ,响应速度较慢 ,不适于要求实时响应的数字摄影测量系统。本文提出一种方法 :利用模数混和硬件电路对CCD图像进行预处理 ,从中只获取高于阈值的目标信号 ,再结合目标识别及定位算法确定目标像点的重心 ,使数据处理量大大减小 ,能够满足实时摄影测量的要求。 展开更多
关键词 面阵电荷耦合器件 重心算法 目标定位 实时摄影
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帧转移型数字相机帧转移模糊的复原 被引量:6
14
作者 刘团结 童庆禧 +2 位作者 郑兰芬 刘良云 杨敏华 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第5期435-437,共3页
帧转移型面阵CCD相机因其诸多优点而得到了广泛的使用 ,但它也存在帧转移模糊的问题。介绍了CCD相机的几种面阵类型及其各自的一些特点 ,重点介绍了帧转移型面阵器件的工作过程 ,分析了面阵CCD器件帧转移模糊形成的原因 ,并提出了解决... 帧转移型面阵CCD相机因其诸多优点而得到了广泛的使用 ,但它也存在帧转移模糊的问题。介绍了CCD相机的几种面阵类型及其各自的一些特点 ,重点介绍了帧转移型面阵器件的工作过程 ,分析了面阵CCD器件帧转移模糊形成的原因 ,并提出了解决帧转移模糊的方法。介绍了用该方法消除帧转移模糊的实例 。 展开更多
关键词 数字相机 面阵ccd 帧转移模糊 模糊复原 航空遥感
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基于计算机视觉的锥体零件尺寸在线检测算法 被引量:8
15
作者 王宇辉 倪晋平 +1 位作者 马卫红 高明 《重型机械》 2005年第2期4-6,共3页
文中提出了用于在线检测锥体零件尺寸的图像处理算法。利用面阵CCD相机采集被测零件的数字图像,对图像进行处理和模式识别,实时给出检测结果,完成100%在线检测,与传统方法相比,提高了检测效率和检测精度。用实际的零件进行检测实验对比... 文中提出了用于在线检测锥体零件尺寸的图像处理算法。利用面阵CCD相机采集被测零件的数字图像,对图像进行处理和模式识别,实时给出检测结果,完成100%在线检测,与传统方法相比,提高了检测效率和检测精度。用实际的零件进行检测实验对比,结果表明,该算法的测量精度可以达到1μm以上,并且有很好的通用性,可以广泛用于各行业的产品加工检测。 展开更多
关键词 零件尺寸 计算机视觉 检测算法 锥体 图像处理算法 在线检测 ccd相机 数字图像 模式识别 检测结果 传统方法 检测精度 检测效率 实验对比 测量精度 产品加工 行处理 通用性
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多角度偏振成像仪面阵探测器筛选及测试方法 被引量:7
16
作者 姚萍萍 许孙龙 +4 位作者 涂碧海 崔珊珊 金洁 骆冬根 洪津 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期118-126,共9页
为了从科学级面阵探测器中筛选出满足空间应用要求的具有高可靠性和稳定性的器件,针对星载面阵电荷耦合器件(CCD),开展了温度循环、随机振动及高温老炼等环境应力试验。设计了一套筛选专用的面阵CCD图像采集系统,并基于分段式均匀照明... 为了从科学级面阵探测器中筛选出满足空间应用要求的具有高可靠性和稳定性的器件,针对星载面阵电荷耦合器件(CCD),开展了温度循环、随机振动及高温老炼等环境应力试验。设计了一套筛选专用的面阵CCD图像采集系统,并基于分段式均匀照明光源和连续可调谐均匀单色照明光源,对筛选前后面阵CCD的光电性能参数进行测试。通过对比筛选试验前后面阵CCD的暗电流、像元响应非一致性、量子效率及非线性误差等参数,分析面阵CCD的环境适应性,剔除早期失效或性能变化较大的探测器,从中筛选出性能最优的探测器,并将其应用于星载多角度偏振成像仪以进行大气遥感观测。试验结果表明,最终优选的探测器在筛选试验前后的量子效率最大变化为-2.56%,像元响应不一致性均小于3%,非线性误差均小于1%,筛选后暗电流为889.22 electron·(pixel·s^-1)^-1。研究结果为低等级面阵CCD筛选方法及CCD性能评估技术提供了重要参考。 展开更多
关键词 测量 多角度偏振成像仪 面阵电荷耦合器件 筛选 光电性能 高稳定性与可靠性
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基于面阵CCD的大视场在线检测系统研究 被引量:6
17
作者 金熠 翟超 +2 位作者 邢晓正 滕勇 胡红专 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期306-310,共5页
设计了一套非接触在线检测系统,该系统基于近景摄影测量原理,与传统测量方法相比,它可以对大视场内多目标同时进行检测。对CCD像机进行精密标定,利用光线束平差原理求解空间坐标,采用亚像素技术处理图像以及同名像点匹配等技术的运用,... 设计了一套非接触在线检测系统,该系统基于近景摄影测量原理,与传统测量方法相比,它可以对大视场内多目标同时进行检测。对CCD像机进行精密标定,利用光线束平差原理求解空间坐标,采用亚像素技术处理图像以及同名像点匹配等技术的运用,大大提高了检测精度。系统单幅拍摄线视场为141 mm,最终可以检测500mm×500 mm范围内的目标,空间坐标检测精度优于0.03 mm。该系统可应用于工业现场检测等众多相关领域。 展开更多
关键词 计量学 近景摄影测量 面阵ccd 标定 光线束平差 亚像素技术
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线阵与面阵CCD在钢轨外形在线测量中的应用对比 被引量:4
18
作者 齐鸿 李金龙 屈云婕 《铁道技术监督》 2017年第12期12-16,共5页
以钢轨外形三维在线测量为例,通过对比线阵CCD和面阵CCD在采集图像的数据量与图像复原的质量,说明基于线阵CCD进行图像采集在长距离、大尺寸物体的三维在线测量上具有更高的实用价值。基于相位测量轮廓术(PMP),分别对采用2种阵列的CCD... 以钢轨外形三维在线测量为例,通过对比线阵CCD和面阵CCD在采集图像的数据量与图像复原的质量,说明基于线阵CCD进行图像采集在长距离、大尺寸物体的三维在线测量上具有更高的实用价值。基于相位测量轮廓术(PMP),分别对采用2种阵列的CCD采集的钢轨外形图像进行三维重建,仿真和试验结果表明,面阵CCD采集的图像分辨率高、处理数据误差小,但处理数据量大,适于小尺寸物体的静态或低速测量,而线阵CCD虽然采集图像的分辨率较低,但处理数据量小、采集频率可控,适用于长距离、大尺寸物体的高速在线测量。 展开更多
关键词 线阵ccd 面阵ccd 相位测量轮廓术 钢轨外形 在线测量
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面阵CCD拼接仪结构设计 被引量:4
19
作者 孟庆华 《光机电信息》 2010年第11期32-35,共4页
本文设计了一种CCD拼接仪。拼接仪采用大理石做工作平台,二维工作台和升降台采用滚珠直线导轨做导向,进给传动采用滚珠丝杠、长工作距显微物镜进行对准和检测。滚珠直线导轨导向精度2″,正交性2″,滚珠丝杠进给分辨率1μm。经实际使用,... 本文设计了一种CCD拼接仪。拼接仪采用大理石做工作平台,二维工作台和升降台采用滚珠直线导轨做导向,进给传动采用滚珠丝杠、长工作距显微物镜进行对准和检测。滚珠直线导轨导向精度2″,正交性2″,滚珠丝杠进给分辨率1μm。经实际使用,所设计的结构满足仪器的性能要求。 展开更多
关键词 面阵ccd 拼接仪 光学拼接
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基于面阵CCD的便携式上转换发光免疫层析检测系统 被引量:3
20
作者 李抄 杨子健 +2 位作者 杜耀华 吴太虎 陈锋 《军事医学》 CSCD 北大核心 2017年第11期906-911,共6页
目的为实现上转换发光免疫层析试剂卡检测仪器的便携化,进一步提高对弱信号检测的精密度,研制基于面阵电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)成像方法的上转换发光免疫层析试剂卡的便携式检测系统。方法以面阵CCD为光电探测器,以波长... 目的为实现上转换发光免疫层析试剂卡检测仪器的便携化,进一步提高对弱信号检测的精密度,研制基于面阵电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)成像方法的上转换发光免疫层析试剂卡的便携式检测系统。方法以面阵CCD为光电探测器,以波长980 nm、输出功率300 mW的半导体激光二极管进行区域辐照激发,在利用匀光镜改善激光辐照均匀性基础上,进一步通过参考光校正算法消除激光辐照不均匀的影响,使辐照不均匀引入偏差<1%。结果结合CCD曝光时间可调特性,该系统信号探测的综合动态范围可达106 dB,对于接近检测限的弱信号试剂卡的检测精密度可达1%;实际样品检测结果表明,测试T/C值与目标物浓度线性相关系数达0.998。结论该系统相对传统检测仪器,无机械运动机构,体积小,可校正试剂自身分布不均匀性,且检测精密度高。 展开更多
关键词 面阵ccd 上转换发光 免疫层析 生物传感技术 激光匀光
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