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激光CCD二维自准直仪中圆目标中心精确定位算法 被引量：20
1
作者 敖磊 谭久彬 +1 位作者 崔继文 康文静 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期668-673,共6页
提出一种新的激光CCD二维自准直仪中圆目标中心精确定位算法。该算法采用变结构元多尺度广义数学形态学滤波算法滤除图像噪声,由Zernike矩定位算法得出目标轮廓的亚像素位置,用最小二乘拟合法精确获取圆目标的中心位置,并进行了实验。... 提出一种新的激光CCD二维自准直仪中圆目标中心精确定位算法。该算法采用变结构元多尺度广义数学形态学滤波算法滤除图像噪声,由Zernike矩定位算法得出目标轮廓的亚像素位置,用最小二乘拟合法精确获取圆目标的中心位置,并进行了实验。结果表明:该算法稳定性好,定位精度高,应用该算法后自准直仪的测量分辨力提高了10倍,在±2′测量范围内测量不确定度优于0.3″,有效地提高了自准直仪的测量分辨力和测量精度。 展开更多
关键词 自准直仪 变结构元多尺度形态滤波 ZERNIKE矩 亚像素定位
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21位光电编码器数据处理系统 被引量：18
2
作者 赵长海 万秋华 +1 位作者 王树洁 卢新然 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第6期569-573,共5页
为了减少绝对式光电编码器的体积,增强编码器的数据处理能力,设计了一种21位光电编码器数据处理系统。该编码器码盘采用矩阵码盘形式,分为粗码和精码,粗码12位,其中一位校正码道,精码为一周4096对线。数据处理部分采用DSP芯片和AD转换... 为了减少绝对式光电编码器的体积,增强编码器的数据处理能力,设计了一种21位光电编码器数据处理系统。该编码器码盘采用矩阵码盘形式,分为粗码和精码,粗码12位,其中一位校正码道,精码为一周4096对线。数据处理部分采用DSP芯片和AD转换器相结合,将所有码道的信息全部输入到AD转换器,DSP根据AD转换器的值将原始信号转换为21位编码器的角度信息并显示。该编码器外径为160mm,采用自准直仪和正17面体对该编码器精度进行检测,精度均方差为1.09s。 展开更多
关键词 编码器 数据处理 码盘 自准直仪
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基于最小二乘圆拟合法的三轴转台垂直度误差测试 被引量：19
3
作者 郜晋伟 孟立新 +2 位作者 李小明 张立中 白杨杨 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第4期123-129,共7页
为快速准确测量三轴转台的垂直度误差,采用电子水平仪测试方位轴与水平面间的垂直度误差以及采用自准直仪与平面反射镜测试三轴转台的方位轴与俯仰轴(俯仰轴与横滚轴)的垂直度误差。研究基于最小二乘圆拟合法进行误差分析与分离以及数... 为快速准确测量三轴转台的垂直度误差,采用电子水平仪测试方位轴与水平面间的垂直度误差以及采用自准直仪与平面反射镜测试三轴转台的方位轴与俯仰轴(俯仰轴与横滚轴)的垂直度误差。研究基于最小二乘圆拟合法进行误差分析与分离以及数据处理的方法:首先通过对最小二乘圆拟合法公式进行详细的推导,得出拟合圆曲线的理想圆心及半径的估计值;其次对实测数据进行误差分析与分离;最终不仅实现三轴转台的垂直度误差的测量计算,且可以快速获得各轴系倾角回转误差的测量计算。检测结果表明,测量结果直观可靠。这种经典的测试方法简单易行,该数据处理方式可以快速便捷地获取测量结果。 展开更多
关键词 三轴转台 电子水平仪 自准直仪 垂直度误差 最小二乘圆拟合法
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数字光电自准直仪的研究与设计 被引量：10
4
作者 魏仲慧 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1996年第3期116-120,共5页
采用线阵ＣＣＤ器件作为光电转换器，用单片微处理器进行数据处理的数字光电准直仪．是新一代的精密测量仪器，文中介绍了系统的设计方法，并提出了用矩心法进行内插细分来提高仪器的精度的设计思想。最后给出测试结果。
关键词 自准直仪 内插 数据处理 CCD
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垂直摆倾斜仪灵敏度标定方法研究 被引量：11
5
作者 施志龙 吴书朝 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2007年第4期63-64,共2页
采用精度高达4.8×10-8rad的自准直仪作为倾斜标定基准,我们首次提出并实现了利用压电陶瓷(PZT)和自准直仪联合标定高精度垂直摆倾斜仪的方法。这是一种直接标定方法,并综合利用了PZT和自准直仪的优点:PZT直接让倾斜仪产生一个倾斜... 采用精度高达4.8×10-8rad的自准直仪作为倾斜标定基准,我们首次提出并实现了利用压电陶瓷(PZT)和自准直仪联合标定高精度垂直摆倾斜仪的方法。这是一种直接标定方法,并综合利用了PZT和自准直仪的优点:PZT直接让倾斜仪产生一个倾斜变化,同时用自准直仪直接测量这一倾斜变化又克服了PZT压电系数不准确的缺点。与间接标定方法相比,由于减少了中间参数的转换,因而其标定结果更加可信。 展开更多
关键词 倾斜仪 灵敏度 标定 压电陶瓷(PZT) 自准直仪
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大口径光学系统的镜面视宁度检测 被引量：11
6
作者 杨飞 安其昌 +3 位作者 张静 赵宏超 郭鹏 姜海波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2572-2579,共8页
为了保证大口径光学镜面加工检测的质量和效率,提出了提高大口径光学系统镜面视宁度检测精度的方法。利用电子自准直仪以及平面镜确定波前斜率,推导了基于斜率信息与镜面视宁度之间的关系。为了提高测量精度,突破单台自准直仪精度限制,... 为了保证大口径光学镜面加工检测的质量和效率,提出了提高大口径光学系统镜面视宁度检测精度的方法。利用电子自准直仪以及平面镜确定波前斜率,推导了基于斜率信息与镜面视宁度之间的关系。为了提高测量精度,突破单台自准直仪精度限制,采用三台自准直仪进行互标校。为了进一步降低误差,使用六自由度平台支撑立方反射体,使精度提高至0.01″量级。另外,结合频响函数的相关理论,估计得到了六自由度平台在检测环境下所引入的误差。最后,引入标准化点源敏感性(PSSn)对结果进行评价,并开展了数值仿真实验。针对模拟镜面视宁度,分别计算两个方向的斜率功率谱以及原始波前功率谱,然后利用之前给出的功率谱与PSSn之间的关系得到了两个方向的PSSn均为0.999。该镜面视宁度测量方法可以在模拟望远镜实际工况下,完成对于系统主镜视宁度的定量预测。 展开更多
关键词 光学检测 镜面视宁度 大口径光学系统 功率谱 自准直仪
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竖直轴系倾角回转误差的两种测试方法的比较 被引量：7
7
作者 任顺清 房振勇 +1 位作者 吴广玉 陈世杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第3期74-78,共5页
在某回转轴系上建立了一系列坐标系 ,通过坐标系之间的姿态关系分别推导了用水平仪测试法和自准直光管测试法测试主轴轴系倾角回转误差时水平仪和光管的读数表达式。根据水平仪和自准直光管读数中的各个误差组成部分和倾角回转误差在它... 在某回转轴系上建立了一系列坐标系 ,通过坐标系之间的姿态关系分别推导了用水平仪测试法和自准直光管测试法测试主轴轴系倾角回转误差时水平仪和光管的读数表达式。根据水平仪和自准直光管读数中的各个误差组成部分和倾角回转误差在它们中的表达式的区别 ,得出了水平仪法能测试出主轴回转误差中的一次谐波成分 。 展开更多
关键词 倾角回转误差 水平仪 自准直光管 竖直轴系
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高精度二维自准直仪的研制 被引量：7
8
作者 邹九贵 甘俊红 季国定 《计测技术》 2006年第5期19-20,26,共3页
介绍了一种高精度二维自准直仪,它采用面阵CCD器件作为光电传感器,利用自准直原理实现了二维角度的测量,其测量范围为±300,″精度为±0.2″。
关键词 高精度 自准直仪 二维
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利用二维PSD器件测量小角度的研究 一种新型的自准直仪 被引量：3
9
作者 朱小平 张永年 +1 位作者 杨自本 陈允昌 《现代计量测试》 2001年第2期40-43,共4页
文章中对二维PSD用于二维小角度测量的研制的原理方法和试验结果作了介绍 ,同时对二维PSD自准直仪的性能特点也有较详细的分析论述 ,也为小角度测量仪器的开发提出了一种崭新的方法。
关键词 自准直仪 二维面阵位置敏感器件 小角度测量仪器 接收器 结构 测量原理
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三轴转台轴线垂直度的测试方法 被引量：7
10
作者 王玉田 《计测技术》 2014年第1期42-44,52,共4页
为了测量中环轴、内环轴不能全回转的三轴转台回转轴线的垂直度误差,设计了利用自准直仪和平面反射镜将有限回转轴系轴线引出的方法。根据自准直仪读数与平面反射镜对回转轴线的垂直度误差、自准直仪的光轴与回转轴线的平行度误差之间... 为了测量中环轴、内环轴不能全回转的三轴转台回转轴线的垂直度误差,设计了利用自准直仪和平面反射镜将有限回转轴系轴线引出的方法。根据自准直仪读数与平面反射镜对回转轴线的垂直度误差、自准直仪的光轴与回转轴线的平行度误差之间的关系,利用最小二乘法引出外环轴处于不同位置时的中环轴轴线、内环轴轴线,实现了三轴转台轴线垂直度的测量。 展开更多
关键词 自准直仪 垂直度 三轴转台 平面反射镜
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热环境试验温度均匀度对精密光学测量的影响 被引量：6
11
作者 吕蓉蓉 吴静怡 +1 位作者 陈康 蔡爱峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1711-1717,共7页
为研究气体流动及温度均匀度对微小尺度精密光学测量的影响,设计了混合对流实验并利用自准直仪测量通过流场的光束偏移。实验表明:当雷诺数恒定时,随格拉晓夫数的增大,光路上温度均匀性变差,水平和竖直方向上光束偏移量均增大。对于同... 为研究气体流动及温度均匀度对微小尺度精密光学测量的影响,设计了混合对流实验并利用自准直仪测量通过流场的光束偏移。实验表明:当雷诺数恒定时,随格拉晓夫数的增大,光路上温度均匀性变差,水平和竖直方向上光束偏移量均增大。对于同一格拉晓夫数,随入口流速的增大,竖直方向温度梯度及光束偏移都增大,水平方向上情况则相反。可知气体流动和温度均匀性是影响光束偏移的其中两点原因,控制合理的流速及温度均匀度有利于提高非均匀流场中光学测量精度。 展开更多
关键词 气体流动 温度均匀度 格拉晓夫数 自准直仪 光束偏移
原文传递
航天立体测绘相机调焦机构的设计与实验研究 被引量：6
12
作者 张海青 张立平 王智 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期57-59,共3页
介绍了一种光学结构为准像方远心光路形式的相机调焦机构的设计,其主要指标为:调焦范围±2mm,调焦精度±8μm。通过几种调焦方案的对比,选择了调焦凸轮和导轨配合使用的方案,将凸轮的旋转运动转化成CCD靶面沿光轴方向的直线运动... 介绍了一种光学结构为准像方远心光路形式的相机调焦机构的设计,其主要指标为:调焦范围±2mm,调焦精度±8μm。通过几种调焦方案的对比,选择了调焦凸轮和导轨配合使用的方案,将凸轮的旋转运动转化成CCD靶面沿光轴方向的直线运动,实现了通过调整像面移动来解决离焦的问题。介绍了调焦量的确定、调焦机构的工作原理及可靠性设计,精度分析结果表明,该调焦机构的传动误差为±1.71μm,CCD靶面的直线移动精度为:X方向11.2″,Y方向11.8″,绕光轴方向的旋转量为:4.7″。满足立体测绘相机对主点主距的要求。通过实验检测,结果表明设计合理,满足使用要求。 展开更多
关键词 调焦机构 凸轮导轨机构 CCD靶面 精度分析 自准直仪
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测试设备位姿失调对自准直仪法测量圆分度误差的影响 被引量：6
13
作者 田留德 赵建科 +3 位作者 王涛 赵怀学 段亚轩 刘朝晖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2267-2276,共10页
为了提高圆分度仪器分度误差的测量精度,介绍了用多面棱体自准直仪测量分度误差的原理和方法,对影响测量结果的误差源进行了分析。根据测量原理建立了多面棱体和自准直仪坐标系,利用坐标变换分别建立了多面棱体工作面与受检仪器轴线的... 为了提高圆分度仪器分度误差的测量精度,介绍了用多面棱体自准直仪测量分度误差的原理和方法,对影响测量结果的误差源进行了分析。根据测量原理建立了多面棱体和自准直仪坐标系,利用坐标变换分别建立了多面棱体工作面与受检仪器轴线的平行差、自准直仪光轴与多面棱体工作面不垂直度误差、自准直仪电十字竖线与受检仪器轴线的平行差对分度误差影响的精确模型。在实验室内,以单轴位置转台的定位精度为测试对象,设计了以上三种位姿失调误差模型的验证实验,实验结果与理论模型仿真结果具有很好的一致性,三种位姿失调引入的误差实测值与理论值的最大偏差小于0.9″,验证了位姿失调量引入测量误差模型的正确性,该模型及仿真结果可以准确指导圆分度误差测试。 展开更多
关键词 角度测量 误差分析 坐标变换 分度误差 多面棱体 自准直仪
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基于银膜的自准直光纤法布里-珀罗腔设计及声源定位研究
14
作者 郭一霖 李一豪 +6 位作者 罗彬彬 邹雪 吴德操 李恭烨 曹盛 石胜辉 赵明富 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期146-157,共12页
提出一种基于银膜的自准直外腔式光纤法布里-珀罗(EFPI)干涉仪声传感器阵列,用于中低频声信号的检测以及二维平面声源定位。传感器阵列由三个相同结构的EFPI组成,结构简单、制作简便。银膜的应用和准直器的引入提高了传感器的声压灵敏度... 提出一种基于银膜的自准直外腔式光纤法布里-珀罗(EFPI)干涉仪声传感器阵列,用于中低频声信号的检测以及二维平面声源定位。传感器阵列由三个相同结构的EFPI组成,结构简单、制作简便。银膜的应用和准直器的引入提高了传感器的声压灵敏度,扩大了声源定位范围。实验结果表明:单个传感器声压灵敏度为185 mV/Pa,最小可探测声压为52.7μPa/Hz^(1/2)@500 Hz。在声源指向性实验中,声源设置在传感器正前方时,其声压灵敏度达到185 mV/Pa,声源设置在传感器侧面(90°,270°)时,其声压灵敏度衰减仅为4.5%。传感器阵列结合到达时间差技术,成功实现高精度的声源定位,系统的理论空间分辨率为0.71 cm,最大定位误差不超过2.8 cm,定位范围为200 cm×200 cm,具有成本低、实用性高等优点。 展开更多
关键词 光纤声传感器 法布里-珀罗谐振腔 自准直器 声源定位 到达时间差
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基于视觉跟踪式自准直仪的十字线提取技术 被引量：5
15
作者 徐凤茹 林玉池 +2 位作者 赵美蓉 黄银国 靳展 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1211-1214,共4页
针对视觉跟踪式自准直仪中如何快速精确提取十字线的问题,根据图像灰度特性及灰度分布特点,提出了一种基于视觉跟踪式自准直仪的十字线提取算法。对图像进行预处理后,进行轮廓提取获得十字线像素级边缘,采用改进的一阶微分期望法精确确... 针对视觉跟踪式自准直仪中如何快速精确提取十字线的问题,根据图像灰度特性及灰度分布特点,提出了一种基于视觉跟踪式自准直仪的十字线提取算法。对图像进行预处理后,进行轮廓提取获得十字线像素级边缘,采用改进的一阶微分期望法精确确定十字线亚像素边缘,利用直线拟合获得边缘直线方程,从而获得精确的十字线中心。实验结果表明,该方法具有较高的提取精度,并且计算简便、实时性好、适用性强。 展开更多
关键词 自准直仪 亚像素 视觉跟踪 边缘检测
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面阵CCD在双轴自准直仪中的应用 被引量：5
16
作者 甘俊红 邹九贵 季国定 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S1期60-62,共3页
介绍了一种高精度双轴自准直仪,它采用面阵CCD器件作为光电传感器,利用自准直原理实现二维角度的测量。对图像处理系统进行了重点阐述,采用直线拟合求十字线交点的方法保证了测量精度。
关键词 自准直仪 CCD 图像处理
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基于平面矢量分析的转台调平方法研究
17
作者 戴雨辰 沈小燕 +1 位作者 李东升 李子赫 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第10期13-18,共6页
精密回转工作台的倾斜角度对角度测量、工件形貌测量的结果产生系统性误差。为消除该影响,提出一种基于平面矢量分析的转台调平方法。以三点支承转台结构为研究对象,通过对转台工作面倾斜矢量的测量与分析,建立平台的调平方程;通过自准... 精密回转工作台的倾斜角度对角度测量、工件形貌测量的结果产生系统性误差。为消除该影响,提出一种基于平面矢量分析的转台调平方法。以三点支承转台结构为研究对象,通过对转台工作面倾斜矢量的测量与分析,建立平台的调平方程;通过自准直仪测量倾斜矢量可以计算得到支承柱的高度调整量,从而实现转台调平。实验结果表明:现有实验条件下,转台工作面倾斜角的测量标准差为0.6″,经过2次调平可使转台工作面倾斜角小于2.0″。该调平方法具有数学原理简单、调平精度高等特点,可为转台自动调平的实现提供新的途径和方法。 展开更多
关键词 转台 3V运动学连接 调平算法 自准直仪
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红外自由电子激光谐振腔的准直安装 被引量：3
18
作者 王巍 李笑 +3 位作者 罗涛 陈佳鑫 李和廷 何晓业 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第23期80-87,共8页
基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置的核心器件是两套自由电子激光振荡器,能够产生覆盖2.5~200.0μm波长范围的连续可调的中红外和远红外激光光谱。每套振荡器包括一个波荡器、一对由位姿可调的镀金球面反射镜和真空室构成... 基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置的核心器件是两套自由电子激光振荡器,能够产生覆盖2.5~200.0μm波长范围的连续可调的中红外和远红外激光光谱。每套振荡器包括一个波荡器、一对由位姿可调的镀金球面反射镜和真空室构成的谐振腔以及三个POP-IN探测器。在准直过程中,需要保证波荡器磁中心、金属球面反射镜轴心和电子束流中心线达到很高的共轴精度以实现激光的饱和输出。为了实现对波荡器束流的监测,需要通过准直的手段保证反射镜的光可以通过三个由步进电机控制的POP-IN上的直径为1 mm的小孔。采用激光跟踪仪配合光电自准直仪,对谐振腔进行了准直,谐振腔反射镜的横向倾斜度小于50μrad,横向离轴偏差小于0.1 mm。使用激光跟踪仪结合准直望远镜,实现三个POP-IN的工作点位置与电子束流中心线共轴,共轴精度为0.15 mm,并通过激光器搭建在线准直系统,将真空外准直激光照射到腔体内部以调节反射镜姿态。开展了离线标定实验和现场安装,红外自由电子激光装置的顺利出光证明所提方案是可行且可靠的。 展开更多
关键词 测量 红外自由电子激光 谐振腔 准直安装 自准直仪 激光跟踪仪
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绝对式光电编码器测角误差自动检测系统 被引量：4
19
作者 杨金利 魏晓蓉 《光学与光电技术》 2021年第5期30-35,共6页
光电编码器测角误差的检测是编码器在研制和生产过程中必不可少的工作。目前,人工手动检测装置检测过程复杂、效率较低,耗时较长,很难用于批量生产的产品检测。为了弥补现有手动检测装置的不足,以自准直仪-多面棱体组合作为测量基准,以... 光电编码器测角误差的检测是编码器在研制和生产过程中必不可少的工作。目前,人工手动检测装置检测过程复杂、效率较低,耗时较长,很难用于批量生产的产品检测。为了弥补现有手动检测装置的不足,以自准直仪-多面棱体组合作为测量基准,以步进电机和STM32来实现自动化,设计了一种绝对式光电编码器测角误差的自动检测系统。阐述了系统的检测原理及软硬件设计,分析并计算了系统精度,其扩展不确定度为1.6″。对同一编码器进行手动和自动检测后,结果分别为6.3″和7.3″,实验表明检测系统自动检测结果准确。通过本系统进行检测,检测过程无需人工操作,效率较高,在光电编码器的批量检测中,可以体现出本系统的优势;此外,相较于传统的人工手动检测,通过本系统进行检测更能反映编码器在实际工作中低速转动时角度位置精度的真实情况。 展开更多
关键词 光电编码器 测角误差 自准直仪 步进电机 自动化检测
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工作台倾斜对角度测量的影响分析及应用
20
作者 戴雨辰 沈小燕 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第7期9-15,共7页
工作平台的倾斜会导致自准直仪在配合转台进行角度测量时产生测角误差,研究该倾斜引起的误差规律不仅对提高测角精度具有重要意义,还对实现测角仪器的标定具有参考价值。论文首先基于三个状态参数(平面倾斜角θp、反射面方位角θx、反... 工作平台的倾斜会导致自准直仪在配合转台进行角度测量时产生测角误差,研究该倾斜引起的误差规律不仅对提高测角精度具有重要意义,还对实现测角仪器的标定具有参考价值。论文首先基于三个状态参数(平面倾斜角θp、反射面方位角θx、反射面垂直度ϕ),通过齐次坐标变换推导建立转台配合自准直测角时由平台倾斜导致的误差数学模型;接着以模型中的θx为自变量,在不同量级的θp、ϕ的取值下仿真得到多组误差曲线,对比分析并总结该误差的分布规律;最后,基于该误差的特性提出一种自准直测角标定方法,分析表明,取反射面方位角θx=90°时,该方法可实现每步大小为θp·ϕ的角度改变量,是标定自准直仪的一种可行途径。 展开更多
关键词 计量学 平台调倾 测角误差 自准直仪 谐波分析
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