CN107665684B - 一种色彩Mura补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种色彩Mura补偿方法，包括使用摄像解析装置拍摄显示面板在每个灰阶下显示的灰阶图像，获取灰阶图像中子像素单元的灰阶信息，并生成红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像和蓝色亮度补偿图像，进一步生成红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式；根据所述红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式生成目标亮度补偿图像，将所述目标亮度补偿图像与原始图像混合成最终图像。本发明使显示面板色彩显示更加艳丽，有效改善了显示面板的Mura现象，提高面板的良品率，并且驱动芯片的存储介质中只存储亮度补偿公式，减少了存储介质的容量，减少生产成本。

Description

一种色彩Mura补偿方法

技术领域

本发明涉及一种显示技术领域，尤其是涉及一种色彩Mura补偿方法。

背景技术

随着液晶显示器显示器向着更轻、更薄、更大的方向发展，因实际制程上的一些不可控因素，使LCD显示面板各处的物理特性存在差异，导致在大于一个像素点的范围内，显示纯灰度图像时亮度不均匀的现象，即业界所称的Mura现象。

Mura现象已经成为制约LCD发展的瓶颈。通过提高工艺水平或者提高原材料纯度等方法可降低Mura现象的发生概率。对于已经制作完成的LCD显示面板，其物理特性已经定型，为了弥补LCD制程上的瑕疵而产生的Mura现象，此时可以通过灰度补偿的方式来校正像素点的亮度，进而改善Mura现象。

现有改善显示面板Mura现象的技术中，通常的做法是：首先通过灰阶采样，分别在低、中、高三个灰度范围内拍摄图像，计算补偿值后存入显示面板的存储介质中，通过存取图片的方式增大了存储介质的容量，并且采用少，显示的效果不好；

另外，每个像素单元中各子像素单元的亮度根据显示的图像不同而不同，传统的亮度补偿方法不能根据图像的不同而实现动态调节，使得最终的显示效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种色彩Mura补偿方法，能够改善显示面板的Mura现象，且能够降低显示面板上存储介质的容量。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种色彩Mura补偿方法，包括如下步骤：

步骤S1，使用摄像解析装置拍摄显示面板在每个灰阶下显示的灰阶图像；

步骤S2，摄像解析装置获取每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的灰阶信息、每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的灰阶信息以及每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的灰阶信息，并生成与每个红色灰阶图像、绿色灰阶图像以及蓝色灰阶图像相对应的红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像和蓝色亮度补偿图像；

步骤S3，根据每个红色亮度补偿图像、每个绿色亮度补偿图像，以及每个蓝色亮度补偿图像分别生成红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式，其中：

红色亮度补偿公式如下：

..................

绿色亮度补偿公式如下：

..........

蓝色亮度补偿公式如下：

.........

其中，x表示子像素单元的横坐标，y表示子像素单元的纵坐标， z表示亮度补偿值，g、p、q为灰阶数量，R表示红色，G表示绿色， B表示蓝色，m表示显示面板宽度像素数，n表示显示面板长度像素数，m、n为大于1的整数；

步骤S4，根据所述亮度补偿公式生成目标亮度补偿图像；

步骤S5，将所述目标亮度补偿图像与原始图像混合成最终图像。

优选地，在步骤S1中，灰阶范围选自0～2^{^8}、0～2^{^10}、0～2^{^12}、 0～2^{^16}中的一种。

优选地，所述摄像解析装置包括摄像机和计算机，所述摄像机捕捉每个灰阶图像中所有子像素单元的灰阶信息，且所述摄像机的分辨率大于或等于显示面板的分辨率；

所述计算机用于对红色灰阶信息、绿色灰阶信息以及蓝色灰阶信息进行分析，根据红色灰阶信息、绿色灰阶信息以及蓝色灰阶信息分别生成红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像、蓝色亮度补偿图像，以及红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式、蓝色亮度补偿公式。

优选地，所述计算机通过傅里叶变换将红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像，以及蓝色亮度补偿图像生成红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式。

优选地，所述红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式，以及蓝色亮度补偿公式存储在显示面板上驱动芯片的存储介质中。

优选地，红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像以及蓝色亮度补偿图像的生成包括如下步骤：

步骤201，根据灰阶范围和显示面板的分辨率建立M张包含P 行Q列表格的红色亮度补偿值表、M张包含P行Q列表格的绿色亮度补偿值表，以及M张包含P行Q列表格的蓝色亮度补偿值表，其中，M表示灰阶数量，P表示显示面板长度像素数，Q表示显示面板宽度像素数，M、P、Q均为大于1的整数；

步骤202，将每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的亮度值与拍摄当前红色灰阶图像采用的灰阶值相比较，获得每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的红色亮度补偿值，并将其填入红色亮度补偿表相应表格中；将每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的亮度值与拍摄当前红色灰阶图像采用的灰阶值相比较，获得每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的绿色亮度补偿值，并将其填入绿色亮度补偿表中；将每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的亮度值与拍摄当前蓝色灰阶图像采用的灰阶值相比较，获得每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的蓝色亮度补偿值，并将其填入蓝色亮度补偿表中；

步骤203，根据每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的红色亮度补偿值生成红色亮度补偿图像；根据每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的绿色亮度补偿值生成绿色亮度补偿图像；根据每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的蓝色亮度补偿值生成蓝红色亮度补偿图像。

优选地，在步骤201中还包括在亮度补偿值表中建立直接坐标系，所述亮度补偿图像中每个像素单元均包括坐标信息和亮度补偿值信息。

优选地，在步骤S4中，所述目标亮度补偿图像的生成包括：

步骤401，获取目标图像中子每个像素单元的灰阶信息和坐标信息；

步骤402，根据所述灰阶信息和坐标信息生成每个子像素单元的目标亮度补偿值；

步骤403，根据所述目标亮度补偿值生成目标亮度补偿图像。

优选地，每个子像素单元目标亮度补偿值的生成包括：将每个子像素单元的坐标信息代入与灰阶信息相匹配的亮度补偿公式中计算目标亮度补偿值。

优选地，在步骤S5中，所述目标亮度补偿图像中每个子像素单元的目标亮度补偿值与原始图像中每个子像素单元的灰阶值对应相加，获得最终图像中每个子像素单元的实际灰阶值。

本发明的有益效果是：

(1)本发明能够根据原始图像信息即时的对每个子像素单元进行亮度补偿，有效改善了显示面板的Mura现象；

(2)显示面板上驱动芯片的存储介质中只存取亮度补偿公式，减少了存储介质的容量，减少生产成本；

(3)通过生成所有灰阶下的亮度补偿公式，使得每个灰阶下每个像素单元均能得到补偿，提高了显示面板显示的准确性。

附图说明

图1是本发明的色彩Mura补偿方法流程图示意图；

图2是图1中生成色彩亮度补偿图像方法流程图示意图；

图3是本发明的红色亮度补偿图像示意图；

图4是图1中生成目标亮度补偿图像方法流程图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种色彩Mura补偿方法，能够对每个像素单元中的红色、绿色以及蓝色子像素单元进行亮度补偿，改善显示面板的 Mura现象。

如图1所示，一种色彩Mura补偿的方法，包括如下步骤：

步骤S1，使用摄像解析装置拍摄显示面板在每个灰阶下显示的红色灰阶图像、绿色灰阶图像，以及蓝色灰阶图像；

步骤S2，摄像解析装置获取每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的灰阶信息、每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的灰阶信息，以及每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的灰阶信息，并生成与每个红色灰阶图像、绿色灰阶图像以及蓝色灰阶图像相对应的红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像和蓝色亮度补偿图像。

具体的，显示面板包括若干个像素单元，每个像素单元包括至少一组RGB子像素单元。由于显示面板存在Mura现象，同一灰阶、显示同一颜色的情况下，每个子像素单元显示的颜色会存在不同。因此，需要对每个灰阶下每个像素单元中的红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元进行亮度补偿，使显示面板在同一灰阶下分别能够均匀的显示红色、绿色以及蓝色。本实施例中，灰阶范围可选取0～2^{^8}、0～2^{^10}、0～2^{^12}、0～2^{^16}中的一种，也可以选取其中的某一区间段，或者选取几个离散灰阶值。

摄像解析装置包括摄像机和计算机。摄像解析装置在拍摄之前首先要设置摄像机的分辨率，使其大于或等于显示面板的分辨率相同。摄像机在拍照的过程中能够获取显示面板上所有像素单元的灰阶信息，灰阶信息包括红色灰阶信息、绿色灰阶信息以及蓝色灰阶信息。计算机用于对红色灰阶信息、绿色灰阶信息以及蓝色灰阶信息进行分析，根据红色灰阶信息、绿色灰阶信息以及蓝色灰阶信息分别生成红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像、蓝色亮度补偿图像，以及红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式、蓝色亮度补偿公式等，并将红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式、蓝色亮度补偿公式写入至显示面板上驱动芯片的存储介质中。本实施例中，计算机通过傅里叶变换将红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像，以及蓝色亮度补偿图像生成红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式。

进一步的，使显示面板显示红色，并根据设定的灰阶范围依次点亮显示面板，摄像机能够捕捉到每个红色灰阶图像中所有红色子像素单元的灰阶信息，并将其存储至计算机中，计算机根据每个红色灰阶图像中所有红色子像素单元的灰阶信息生成红色亮度补偿图像。同样的，使显示面板显示绿色，并根据设定的灰阶范围依次点亮显示面板，最终能够获得绿色亮度补偿图像；使显示面板显示蓝色，并根据设定的灰阶范围依次点亮显示面板，最终能够获得蓝色亮度补偿图像。

其中，如图2所示，红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像以及蓝色亮度补偿图像的生成包括如下步骤：

步骤201，根据灰阶范围和显示面板的分辨率建立M张包含P 行Q列表格的红色亮度补偿值表、M张包含P行Q列表格的绿色亮度补偿值表，以及M张包含P行Q列表格的蓝色亮度补偿值表；

步骤202，将每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的亮度值与拍摄当前红色灰阶图像采用的灰阶值相比较，获得每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的红色亮度补偿值，并将其填入红色亮度补偿表相应表格中；同样方式获得绿色亮度补偿值和蓝色亮度补偿值，并将其分别填入绿色亮度补偿表和蓝色亮度补偿表中。

步骤203，根据每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的红色亮度补偿值生成红色亮度补偿图像；根据每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的绿色亮度补偿值生成绿色亮度补偿图像；根据每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的蓝色亮度补偿值生成蓝红色亮度补偿图像。

进一步地，在步骤201中还包括在每个颜色的亮度补偿值表中建立直接坐标系，使得最终生成的每个亮度补偿图像中每个子像素单元均包括坐标信息和亮度补偿值信息。

具体的，以分辨率为1920x1080、灰阶范围为0～255的显示面板为例进行详细的说明：

首先，根据灰阶范围0～255建立256x3张亮度补偿值表，根据分辨率1920x1080将每张亮度补偿值表分成1920行和1080列表格，每个表格中包括一组RGB子像素单元。在每张亮度补偿值表中均建立直角坐标系，则每个像素单元均有一个坐标(x，y)，如图中红色亮度补偿表中子像素单元A的坐标为(1，1)，子像素单元B的坐标为 (1920，1080x3)。

其次，计算每个子像素单元需要补偿的亮度值。如图3所示，以 0灰阶时拍摄的红色灰阶图像为例。在0灰阶时，将每个红色子像素单元的亮度值与0相比较后，将亮度补偿值依次存入第一张亮度补偿值表中，如子像素单元A摄像机捕捉的亮度值为1，则将亮度补偿值 1填入第一张红色亮度补偿值表中A点表格内。其他灰阶、颜色下也采用同样的方式计算。最后形成256x3张亮度补偿值表。

最后，根据256张红色亮度补偿值表、256张绿色亮度补偿值表，以及256张蓝色亮度补偿值表生成256个红色亮度补偿图像、256个绿色亮度补偿图像和256个蓝色亮度补偿图像。

步骤S3，将每个红色亮度补偿图像、每个绿色亮度补偿图像，以及每个蓝色亮度补偿图像分别生成红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式；

具体的，在每个亮度补偿值表中引入变量z表示亮度补偿值，上述生成的每个红色亮度补偿图像含了每个红色子像素单元的坐标信息和亮度补偿信息、每个绿色亮度补偿图像包含了每个绿色子像素单元的坐标信息和亮度补偿信息，以及每个蓝色亮度补偿图像包含了每个蓝色子像素单元的坐标信息和亮度补偿信息，根据坐标信息、亮度补偿信息可以为每个红色亮度补偿值表、每个绿色亮度补偿值表，以及每个蓝色亮度补偿图像分别建立红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式，以及蓝色亮度补偿公式。

红色亮度补偿公式如下：

........

绿色亮度补偿公式如下：

......

蓝色亮度补偿公式如下：

......

其中，x表示像素单元的横坐标，y表示像素单元的纵坐标，z 表示亮度补偿值，g、p、q为灰阶数量，R表示红色，G表示绿色， B表示蓝色，m表示显示面板宽度像素数，n表示显示面板长度像素数，m、n为大于或等于0的整数。

当然，上述红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式，以及蓝色亮度补偿公式均可以使用一个函数公式进行表达，如下所示：

其中，x表示像素单元的横坐标，y表示像素单元的纵坐标，z 表示亮度补偿值，g、p、q为灰阶数量，R表示红色，G表示绿色， B表示蓝色，m表示显示面板宽度像素数，n表示显示面板长度像素数，m、n为大于或等于0的整数。

在上述每个公式中，只需输入坐标值，即可得到该子像素单元的亮度补偿值。显示面板在显示图像的过程中，同一个红色子像素单元或绿色子像素单元或蓝色子像素单元的亮度值根据显示目标图像的不同而不同，如红色子像素单元A，在显示第一幅目标图像时，需要的亮度值为60，在显示第二幅目标图像时，需要的亮度值为40。在亮度值为60时，只需将该点的坐标代入红色亮度补偿公式中灰阶为60的亮度补偿公式中即可获得亮度补偿值；在亮度为40时，只需将该点的坐标代入红色亮度补偿公式中灰阶为40的亮度补偿公式中即可获得亮度补偿值。

最后，计算机将红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式写入至显示面板上驱动芯片的存储介质中，在驱动芯片的存储介质中存储公式相对于存储照片来说可以减少存储介质的容量，进一步减少生产成本。

步骤S4，根据所述红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式生成目标亮度补偿图像；

步骤S5，将所述目标亮度补偿图像与原始图像混合成最终图像。

具体的，显示面板包括MCU(Micro Control Unit，微控制单元)、驱动芯片，驱动芯片上设有用于存储亮度补偿公式的存储介质。如图4所示，当MCU接收到原始图像时，对原始图像进行分析，分别获得每个像素单元中红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元的灰阶信息和坐标信息，调用相应的红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式，以及蓝色亮度补偿公式，将坐标信息代入相应的亮度补偿公式中即可计算每个子像素单元的目标亮度补偿值，最终可获得显示该原始图像时，每个像素单元中红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元需要补偿的亮度值，并根据亮度补偿值生成目标亮度补偿图像。目标亮度补偿图像中每个子像素单元的目标亮度补偿值与原始图像中每个子像素单元的灰阶值对应相加，获得最终图像中每个子像素单元的实际灰阶值。如，当原始图像中第一个像素单元中红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元坐标为分别 (1，1)、(2、1)和(3、1)，且红色子像素单元的灰阶值为20，绿色子像素单元的灰阶值为10，蓝色子像素单元的灰阶值为50，将坐标值分别代入公式fR20(x，y，z)、fG10(x，y，z)和fB50(x，y，z)中后求出亮度补偿值为别+2、-1和0，即红色子像素单元需要提高两个亮度，绿色子像素单元需要降低1个亮度，蓝色子像素单元不变。

显示面板通过将亮度补偿值转换为电流驱动相应的子像素单元显示相应的亮度。

将目标亮度补偿图像与原始图像混合成最终图像。

本发明能够根据目标图像信息即时的对每个像素单元红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元进行亮度补偿，有效改善了显示面板的Mura现象，并且不会产生漏补偿现象。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种色彩Mura补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，使用摄像解析装置拍摄显示面板在每个灰阶下显示的灰阶图像；

步骤S2，摄像解析装置获取每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的灰阶信息、每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的灰阶信息，以及每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的灰阶信息，并生成与每个红色灰阶图像、绿色灰阶图像，以及蓝色灰阶图像相对应的红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像，以及蓝色亮度补偿图像；

步骤S3，将每个红色亮度补偿图像、每个绿色亮度补偿图像，以及每个蓝色亮度补偿图像分别生成红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式，其中：

每个红色亮度补偿公式如下：

........

每个绿色亮度补偿公式如下：

......

每个蓝色亮度补偿公式如下：

......

其中，x表示像素单元的横坐标，y表示像素单元的纵坐标，z表示亮度补偿值，g、p、q为灰阶数量，R表示红色，G表示绿色，B表示蓝色，m表示显示面板宽度像素数，n表示显示面板长度像素数，m、n为大于或等于0的整数；

步骤S4，根据所述红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式生成目标亮度补偿图像；

步骤S5，将所述目标亮度补偿图像与原始图像混合成最终图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，灰阶范围选自0～2^{^8}、0～2^{^10}、0～2^{^12}、0～2^{^16}中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像解析装置包括摄像机和计算机，所述摄像机捕捉每个灰阶图像中所有子像素单元的灰阶信息，且所述摄像机的分辨率大于或等于显示面板的分辨率；

所述计算机用于对红色灰阶信息、绿色灰阶信息以及蓝色灰阶信息进行分析，根据红色灰阶信息、绿色灰阶信息以及蓝色灰阶信息分别生成红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像、蓝色亮度补偿图像，以及红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式、蓝色亮度补偿公式。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算机通过傅里叶变换将红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像，以及蓝色亮度补偿图像生成红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式和蓝色亮度补偿公式。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述红色亮度补偿公式、绿色亮度补偿公式，以及蓝色亮度补偿公式存储在显示面板上驱动芯片的存储介质中。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述红色亮度补偿图像、绿色亮度补偿图像以及蓝色亮度补偿图像的生成包括如下步骤：

步骤201，根据灰阶范围和显示面板的分辨率建立M张包含P行Q列表格的红色亮度补偿值表、M张包含P行Q列表格的绿色亮度补偿值表，以及M张包含P行Q列表格的蓝色亮度补偿值表，其中，M表示灰阶数量，P表示显示面板长度像素数，Q表示显示面板宽度像素数，M、P、Q均为大于1的整数；

步骤202，将每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的亮度值与拍摄当前红色灰阶图像采用的灰阶值相比较，获得每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的红色亮度补偿值，并将其填入红色亮度补偿表中；将每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的亮度值与拍摄当前红色灰阶图像采用的灰阶值相比较，获得每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的绿色亮度补偿值，并将其填入绿色亮度补偿表中；将每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的亮度值与拍摄当前蓝色灰阶图像采用的灰阶值相比较，获得每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的蓝色亮度补偿值，并将其填入蓝色亮度补偿表中；

步骤203，根据每个红色灰阶图像中每个红色子像素单元的红色亮度补偿值生成红色亮度补偿图像；根据每个绿色灰阶图像中每个绿色子像素单元的绿色亮度补偿值生成绿色亮度补偿图像；根据每个蓝色灰阶图像中每个蓝色子像素单元的蓝色亮度补偿值生成蓝红色亮度补偿图像。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤201中还包括在亮度补偿值表中建立直接坐标系，所述亮度补偿图像中每个子像素单元均包括坐标信息和亮度补偿值信息。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述目标亮度补偿图像的生成包括：

步骤401，获取原始图像中每个子像素单元的灰阶信息和坐标信息；

步骤402，根据所述灰阶信息和坐标信息生成每个子像素单元的目标亮度补偿值；

步骤403，根据所述每个子像素单元的目标亮度补偿值生成目标亮度补偿图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每个子像素单元目标亮度补偿值的生成包括：将每个子像素单元的坐标信息代入与灰阶信息相匹配的亮度补偿公式中计算目标亮度补偿值。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，所述目标亮度补偿图像中每个子像素单元的目标亮度补偿值与原始图像中每个子像素单元的灰阶值对应相加，获得最终图像中每个子像素单元的实际灰阶值。

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