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光电位置敏感器件的非线性分析及应用 被引量:6
1
作者 李田泽 王生德 +1 位作者 卢恒炜 王雅静 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第5期400-404,共5页
阐述光电位置敏感器件(PSD)的结构、特性和工作原理,并根据PSD的原理和特性分析其产生非线性的几种主要因素。导出PSD的输出信号与光强无关的位置方程。设计出一种低温漂高精度的PSD非线性硬件调制电路。分析了插值算法、神经网络优化... 阐述光电位置敏感器件(PSD)的结构、特性和工作原理,并根据PSD的原理和特性分析其产生非线性的几种主要因素。导出PSD的输出信号与光强无关的位置方程。设计出一种低温漂高精度的PSD非线性硬件调制电路。分析了插值算法、神经网络优化法以及解析法等对PSD的非线性进行修正的有效性,并对给出的部分实验数据进行了分析。最后对PSD在光学三角法测量、自动检测以及高精度测量中的应用作了进一步的讨论与展望。 展开更多
关键词 横向光电效应 光电位置敏感器件 非线性修正 三角测量
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一种光电位置敏感器件温度补偿方法研究 被引量:1
2
作者 莫长涛 李楠 张国玉 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2007年第1期5-8,4,共5页
光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服温度的影响,以提高检测的精度和可靠性。分析了光电位置敏... 光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服温度的影响,以提高检测的精度和可靠性。分析了光电位置敏感器件(PSD)的温度特性,表明测量范围较宽时,传感器的输出易受环境温度的影响,并且成非线性。提出一种基于神经网络共轭梯度算法的光电位置敏感器件温度补偿方法.利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在不同环境温度下传感器输出与其实际感受的电压值之间的非线性映射关系,实现光电位置敏感器件温度补偿。实验结果表明,该方法不仅能有效地消除温度的影响,而且能在神经网络的输出端得到期望的线性输出。 展开更多
关键词 光电位置敏感器件 温度 非线性 神经网络 共轭梯度算法 补偿
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二维数字阵列光电位置敏感器件新式结构研究
3
作者 李田泽 王生德 +1 位作者 申晋 王淑云 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期46-49,共4页
简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系。在此基础上,利用低峰探测仪的双极性三极管将像素M(i,j)的行与列位线联系起来,用来检测最大光强度的像素,显示出... 简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系。在此基础上,利用低峰探测仪的双极性三极管将像素M(i,j)的行与列位线联系起来,用来检测最大光强度的像素,显示出最低输出电压,使位线与其输出电压相对应;采用分布图像的峰值检波器来模拟预处理光电信号,通过数字转换得到图像的重心位置;采用集中平行的模拟计算估算射到感光区的光分布的重心,并通过时钟比较器得到数字化图像。给出了检测位置的二维光电传感器阵列、显示与图像数量的平方根成正比功耗关系式以及几个重要结论。 展开更多
关键词 光电位置敏感器件 峰值检波器 二维光传感器阵列 数字化图像
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数字阵列光电位置敏感器件新型结构的研究
4
作者 李田泽 王生德 +2 位作者 申晋 卢恒炜 王雅静 《山东理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第3期40-43,共4页
简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系.在此基础上,采用分布图像的峰值检波器来模拟预处理光电信号,通过数字转换得到图像的重心位置;采用集中平行的模拟... 简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系.在此基础上,采用分布图像的峰值检波器来模拟预处理光电信号,通过数字转换得到图像的重心位置;采用集中平行的模拟计算估算射到感光区的光分布的重心,并通过时钟比较器得到数字化图像.给出了检测位置的二维光传感器阵列、显示与图像数量的平方根成正比功耗关系式以及几个重要结论. 展开更多
关键词 光电位置敏感器件 峰值检波器 二维光传感器阵列
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光电位置敏感器件背景光补偿的研究 被引量:18
5
作者 莫长涛 陈长征 +1 位作者 张黎丽 孙凤久 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期427-431,共5页
光电位置敏感器件 (PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件 ,基于光电位置敏感器件可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。根据光电位置敏感器件的原理及特征方程 ,分析了存在背景光时它的输出信号是非线性的... 光电位置敏感器件 (PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件 ,基于光电位置敏感器件可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。根据光电位置敏感器件的原理及特征方程 ,分析了存在背景光时它的输出信号是非线性的。提出一种基于神经网络的光电位置敏感器件背景光非线性补偿方法。利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点 ,通过训练使神经网络建立在不同背景光下光电位置敏感器件输出与其标准值之间的非线性映射关系 ,对其实现全程跟踪补偿。计算机仿真表明 ,该方法能有效地消除背景光的影响 。 展开更多
关键词 光电子学 背景光 光电位置敏感器件 非线性 神经网络 补偿
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神经网络在光电位置坐标传感器中的应用 被引量:1
6
作者 莫长涛 陈长征 +1 位作者 张黎丽 孙凤久 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期594-596,共3页
光电位置敏感器件 (PSD)是一种可直接对其光敏面上的光斑进行检测的光电器件 ,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服器件本身的非线性 ,以提高监测的精度和可靠性。提出一种基... 光电位置敏感器件 (PSD)是一种可直接对其光敏面上的光斑进行检测的光电器件 ,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服器件本身的非线性 ,以提高监测的精度和可靠性。提出一种基于神经网络的PSD非线性补偿方法 ,利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点 ,通过训练使神经网络建立在PSD输出与其理想值之间的非线性映射关系 ,实现PSD非线性补偿。计算机仿真表明 ,该方法不仅能有效地消除非线性的影响 。 展开更多
关键词 光电位置敏感器件 补偿 非线性 神经网络 BP算法
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双层侧向位置敏感探测器的畸变研究 被引量:1
7
作者 李田泽 赵艳雷 +3 位作者 盛翠霞 赵云凤 暴敏 赵敬 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期779-782,共4页
阐述了半导体光电位置敏感器件双层结构、特点,在此基础上,利用三层前置反馈网络对光电位置敏感器件的空间非线性以及畸变产生的机理进行了分析,尤其是对在位置敏感器件边缘的非线性作了分析研究;提出了一种适于位置敏感器件的敏感前置... 阐述了半导体光电位置敏感器件双层结构、特点,在此基础上,利用三层前置反馈网络对光电位置敏感器件的空间非线性以及畸变产生的机理进行了分析,尤其是对在位置敏感器件边缘的非线性作了分析研究;提出了一种适于位置敏感器件的敏感前置放大器电路和产生双极脉冲的分光滤波器;通过实验模拟,验证了上述理论和方法的正确性,并对双层结构的位置敏感器件在精密探测中的应用作了展望。 展开更多
关键词 双层光电位置敏感器件 三层前置反馈网络 双极脉冲滤波 空间非线性 畸变
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一维PSD器件及其在测量中的应用 被引量:24
8
作者 于丽霞 王福明 《现代电子技术》 2007年第7期143-144,共2页
PSD是一种新型位置传感器。介绍了PSD器件的检测原理,并以理论推导的方式给出了其等效电路及光点坐标位置与输出电流的函数表达式。重点讨论了PSD器件在位移测测试和大型回转构件空间角度测试中的应用,分析结果表明该器件具有接口简单... PSD是一种新型位置传感器。介绍了PSD器件的检测原理,并以理论推导的方式给出了其等效电路及光点坐标位置与输出电流的函数表达式。重点讨论了PSD器件在位移测测试和大型回转构件空间角度测试中的应用,分析结果表明该器件具有接口简单、测试精度高,不受光束和焦点偏离的影响等优点,可广泛应用于精密测试领域当中。 展开更多
关键词 光电位置敏感器件(PSD) 等效电路 位移测试 空间角度测量
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高精度红外光点位置检测分析系统
9
作者 丁辉 王广志 丁海曙 《北京生物医学工程》 2003年第3期177-179,186,共4页
高精度红外光点位置检测分析系统是基于光电位置敏感器件、立体测量学研制而成的运动物体分析系统。它能快速、准确地测出运动物体各特征点的瞬时位置 ,并在此基础上进行分析计算 ,给出三维坐标及针对具体应用领域的特征曲线和参数。该... 高精度红外光点位置检测分析系统是基于光电位置敏感器件、立体测量学研制而成的运动物体分析系统。它能快速、准确地测出运动物体各特征点的瞬时位置 ,并在此基础上进行分析计算 ,给出三维坐标及针对具体应用领域的特征曲线和参数。该系统可应用于人体运动检测。 展开更多
关键词 高精度 红外光点 红外摄像机 光电位置敏感 DLT算法 PSD 光电位置敏感器件 医学图像
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光探测与器件
10
《中国光学》 EI CAS 1999年第2期66-67,共2页
TN364.2 99021144砷注入碲镉汞光电二极管及其电学特性的等效分析=As<sup>+</sup> implanted HgCdTe photodiodes and equivalentanalysis of the Ⅰ—Ⅴ characteristics[刊,中]/李向阳,陆慧庆,胡晓宁,方家熊(中科院上海... TN364.2 99021144砷注入碲镉汞光电二极管及其电学特性的等效分析=As<sup>+</sup> implanted HgCdTe photodiodes and equivalentanalysis of the Ⅰ—Ⅴ characteristics[刊,中]/李向阳,陆慧庆,胡晓宁,方家熊(中科院上海技术物理所.上海(200083))//激光与红外.—1998,28(3).—176-179通过对碲镉汞材料进行As<sup>+</sup>注入以及退火,成功地制备了P—on—N型光伏器件。器件的截止波长为5.5μm,黑体探测率D<sup>*</sup>(500K,1K,100)可达2.1×10<sup>10</sup>cmH<sub>2</sub><sup>1/2</sup>W<sup>-1</sup>。图6参10(李瑞琴)TN364.2 99021145结型光电二极管等效电参数的物理分析与测量=Physical analysis and measurement for the e- 展开更多
关键词 结型光电二极管 等效电参数 黑体探测率 光电位置敏感器件 等效分析 电学特性 截止波长 光伏器件 物理分析 激光
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二维PSD非线性修正共轭梯度算法 被引量:12
11
作者 莫长涛 陈长征 +1 位作者 张黎丽 孙凤久 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期507-509,共3页
根据光电位置敏感器件的原理和光点位置方程分析了PSD的非线性成因,并根据PSD的非线性特点,提出用神经网络的共轭梯度算法对PSD的非线性进行补偿·利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过神经网络建立PSD实际... 根据光电位置敏感器件的原理和光点位置方程分析了PSD的非线性成因,并根据PSD的非线性特点,提出用神经网络的共轭梯度算法对PSD的非线性进行补偿·利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过神经网络建立PSD实际输出与其理想值之间的非线性映射关系,实现光电位置敏感器件非线性补偿·计算机仿真表明,该方法不仅能有效地消除非线性的影响,而且在神经网络的输出端得到期望的线性输出·从而使PSD的B区获得了与A区近似的线性度,故在不增加成本,不改变测量设备复杂度的情况下,扩大了测量范围,提高了B区的测量准确度及数据的置信度· 展开更多
关键词 光电位置敏感器件 补偿 非线性修正 神经网络 共轭梯度法
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改进型PSD非线性误差分析及其应用研究 被引量:4
12
作者 李田泽 王淑云 +1 位作者 申晋 袁江 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期123-127,共5页
阐述半导体光电位置敏感器件(PSD)的横向光电效应,改进型2D-PSD的结构、特点、工作原理,在此基础上,提出一种新的电桥理论分析2D-PSD的中心与边缘产生非线性及其误差的原因。采用高精度低温漂高输入阻抗的前置放大器、加法器、减法器、... 阐述半导体光电位置敏感器件(PSD)的横向光电效应,改进型2D-PSD的结构、特点、工作原理,在此基础上,提出一种新的电桥理论分析2D-PSD的中心与边缘产生非线性及其误差的原因。采用高精度低温漂高输入阻抗的前置放大器、加法器、减法器、除法器等元器件设计了一种改进型2D-PSD的信号调理电路,用于高精度的激光准直系统中。该信号调理电路将激光束经光学透镜、光阑、滤光器等光学元器件处理的光信号转换为电信号后,送入数据采集系统,利用直线度测评软件直接在计算机上将被测件的直线度测量显示。系统特点是:响应速度快;位置分辨率高;能实时检测等优点。最后给出测量实验结果和几个重要结论。 展开更多
关键词 横向光电效应 非线性误差 半导体光电位置敏感器件 电桥理论 激光准直系统
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PSD空间定位的非线性误差补偿模型及归一化 被引量:3
13
作者 王丹 董再励 +1 位作者 孙茂相 刘峰 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第5期548-552,共5页
PSD是一种高分辨率、实时性好的光电位置敏感器件,因而具有广泛应用的前景.但在光照度变化条件下,输出信号存在非线性飘移,因而影响了作为位置检测传感器的检测精度,尤其在3D测量时适用性受到了限制.针对这个问题,提出了一种PSD位置传... PSD是一种高分辨率、实时性好的光电位置敏感器件,因而具有广泛应用的前景.但在光照度变化条件下,输出信号存在非线性飘移,因而影响了作为位置检测传感器的检测精度,尤其在3D测量时适用性受到了限制.针对这个问题,提出了一种PSD位置传感器的非线性误差补偿方法.该方法针对目标的空间距离变化所产生的PSD输出非线性飘移,采用归一化模型进行误差修正,很大程度上改进了PSD的输出一致性,使基于PSD的3D测量系统性能得以提高. 展开更多
关键词 位置敏感器件 定位 误差 非线性 补偿算法 归一化模型 PSD 非线性 误差补偿模型 空间定位 光电位置敏感器件 输出信号 误差补偿方法 3D测量
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单光束激光准直测量系统数学模型 被引量:1
14
作者 杜鑫 莫长涛 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第5期585-587,591,共4页
以同一角速度和方向转动主动轴和从动轴时,激光束在接收器光敏面上的轨迹就会形成封闭的曲线.该曲线任一点的坐标由两轴的相对位置决定,从这一观点出发建立了激光对中的数学模型.采用单光束、一个探测器的激光对中测量仪的数据采集系统... 以同一角速度和方向转动主动轴和从动轴时,激光束在接收器光敏面上的轨迹就会形成封闭的曲线.该曲线任一点的坐标由两轴的相对位置决定,从这一观点出发建立了激光对中的数学模型.采用单光束、一个探测器的激光对中测量仪的数据采集系统和数据处理模型,根据输入计算机的安装参数,经过较为复杂的计算与修正可求得两轴间状态参数,通过计算机可计算出被调整机器的四个机脚在水平面内与垂直面内移动的修正量,移动机器使轴对中. 展开更多
关键词 激光对中 光电位置敏感器件 单光束 修正
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一种大长度轨道直线度的测量方法和装置 被引量:5
15
作者 宋伟 程维明 +2 位作者 刘亮 孙桂清 刘恩频 《机械工程师》 2010年第2期32-35,共4页
以起重机轨道作为研究对象,研究了一种高精度、可自动化测量和实时在线分析的大长度轨道直线度的测量方法和装置。该方法利用准直激光束作为直线基准,携带光斑位置探测装置的小车行走于轨道上并根据激光光斑位置确定轨道测量点的偏差参... 以起重机轨道作为研究对象,研究了一种高精度、可自动化测量和实时在线分析的大长度轨道直线度的测量方法和装置。该方法利用准直激光束作为直线基准,携带光斑位置探测装置的小车行走于轨道上并根据激光光斑位置确定轨道测量点的偏差参数。光斑位置探测装置由一个接收屏、光路成像系统和一个二维PSD组成。针对300m长的起重机轨道的直线度测量,分析了装置的测量原理、数据处理方法,以及控制系统结构。并通过精度分析和误差评估证明了该方法和装置的可行性,仿真计算结果表明其原理误差仅为10-5mm数量级,完全符合大长度轨道的测量要求。 展开更多
关键词 轨道检测 大长度轨道 激光准直 光电位置敏感器件
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用于外形参数诊断的三维系统的设计与应用
16
作者 李东兴 李田泽 张新慧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期356-359,共4页
首先分析了半导体光电位置敏感器件 (PSD)的工作过程。利用连续发射的激光光源和半导体光电位置敏感器件 ,设计了一种三维非接触高精度的光学测量系统。该系统根据定位于被测量物体上直角坐标系的格线 ,生成该物体的外形 ,从而用于不规... 首先分析了半导体光电位置敏感器件 (PSD)的工作过程。利用连续发射的激光光源和半导体光电位置敏感器件 ,设计了一种三维非接触高精度的光学测量系统。该系统根据定位于被测量物体上直角坐标系的格线 ,生成该物体的外形 ,从而用于不规则三维物体多种参数的测量和诊断。该系统使用了光学装置 ,特别适用于不规则形状尤其是边缘形状的图形的精确测量和探测 ,测量出的数据对于研究和诊断皮肤损伤的形态、特征和类型之间的关系等有很高的价值 ,应用前景非常广阔。 展开更多
关键词 半导体光电位置敏感器件 PSD 激光 三维非接触测量系统 诊断
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PSD用于空间角度测量的研究 被引量:2
17
作者 张永德 《中北大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2005年第6期436-438,共3页
空间角度测试技术在航天和国防技术中具有广泛的应用前景.本文通过对空间角度测量方法的研究,设计了以高灵敏的光电位置敏感器件(Pos ition Sens itive D etectors,PSD)作为探测器,半导体激光器为光源的空间角度测量系统,并对测试系统... 空间角度测试技术在航天和国防技术中具有广泛的应用前景.本文通过对空间角度测量方法的研究,设计了以高灵敏的光电位置敏感器件(Pos ition Sens itive D etectors,PSD)作为探测器,半导体激光器为光源的空间角度测量系统,并对测试系统的测试原理及测试光路、电路进行了分析和说明.实验结果表明:该测试系统与原有的检测装置相比较精度和灵敏度等参数都有明显提高,在±1°的角度范围内相对误差仅为±0.0015%,分辨率可达到2.4.′本测试方法可应用于其它类似于大型回转构件的空间角度实现非接触测量,对今后深入开展这方面的研究有一定参考意义. 展开更多
关键词 光电位置敏感器件 半导体激光器 空间角度测量
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高背景光下的光点示踪仪
18
作者 顾敏芝 孟红祥 何赛灵 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期268-270,共3页
提出了一种在高背景光下运用PSD来实现光点示踪的方法 ,通过光信号调制 电解调、直流恢复的方法 ,消除背景光的干扰和部分电路噪声 ,得到稳定的、与位置相关的电压值表征光点的坐标位置 ,实现了在高背景光下的位置测量。经测试和标定 ... 提出了一种在高背景光下运用PSD来实现光点示踪的方法 ,通过光信号调制 电解调、直流恢复的方法 ,消除背景光的干扰和部分电路噪声 ,得到稳定的、与位置相关的电压值表征光点的坐标位置 ,实现了在高背景光下的位置测量。经测试和标定 ,得到 0 .2 %的非线性度和 0 .6 展开更多
关键词 高背景光 位置传感 光点示踪仪 光电位置敏感器件 PSD
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光学传感、传感器
19
《中国光学》 CAS 2004年第6期57-58,共2页
TM451 2004064383 提高光学电压互感器测量精度方法的探讨=Study of improvement of measuring accuracy of optical voltage transducer[刊,中]/陈金令(中科院光电技术研究所.四川,成都(610209)),谢腊堂…∥光电工程.—2004,31(3).
关键词 光电位置敏感器件 光学电压互感器 神经网络 测量精度 电压传感器 非线性区 光电工程 光电 共轭梯度算法 技术研究所
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基于子块集成神经网络法的PSD背景光补偿 被引量:4
20
作者 莫长涛 侯祥林 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1045-1049,共5页
提出一种基于神经网络高精度线性化子块网络集成插值实现光电位置敏感器件(PSD)背景光非线性补偿方法。利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练,使神经网络建立在不同背景光下PSD输出与其标准值之间的非线性映射关系,实现PS... 提出一种基于神经网络高精度线性化子块网络集成插值实现光电位置敏感器件(PSD)背景光非线性补偿方法。利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练,使神经网络建立在不同背景光下PSD输出与其标准值之间的非线性映射关系,实现PSD全程跟踪补偿。实验结果表明,该方法能有效地消除背景光的影响,在神经网络的输出端得到期望的线性输出。 展开更多
关键词 光电位置敏感器件(PSD) 背景光 非线性 子块集成神经网络 补偿
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