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基于傅里叶变换和差分正则化的改进SimVP时空图像序列预测模型
1
作者 冯耀祖 胡凯 《科技通报》 2025年第4期42-50,共9页
在时空图像序列预测领域中,为了提高预测精度,各类模型的复杂度逐渐增加。其中,SimVP (simpler yet better video prediction)另辟蹊径,在保持良好预测效果的同时,追求模型结构的简化。SimVP完全基于CNN (convolutional neural networks... 在时空图像序列预测领域中,为了提高预测精度,各类模型的复杂度逐渐增加。其中,SimVP (simpler yet better video prediction)另辟蹊径,在保持良好预测效果的同时,追求模型结构的简化。SimVP完全基于CNN (convolutional neural networks)构建,避免了使用复杂的RNN (recurrent neural network)、LSTM (long short-term memory)和Transformer等模块。然而,基于CNN的模型在处理长序列预测时可能存在局限性,此外其泛化能力尚未得到充分验证,特别是在处理更加复杂或多样化的数据时。因此,本文提出了一种基于SimVP的改进方案,在模型结构中增加了傅里叶变换模块,在频域提取图像数据以提高模型在处理无规则形状与弱变化规律数据时的效果。同时,在模型训练过程中引入了差分散度正则化项,以解决SimVP在处理长序列数据时帧间差异扩大的问题。为验证模型处理特殊数据的效果,使用气象数据检验模型预测不定型目标的能力,使用文献数据检验模型预测表现抽象数据的能力。实验结果显示:改进的模型在气象数据集上平均绝对误差(mean absolute error,MAE)下降0.268%,均方误差(mean-square error,MSE)下降0.580%,结构相似性指数(structural similarity,SSIM)提高0.464%,峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)提高0.154%,在文献数据集上MAE下降4.619%。由结果可知改进后的模型在特定复杂数据的预测精度上有一定的提升,扩大了模型的泛用性。此外,差分散度模块通过减小帧间差异的方式提高了模型对序列数据的整体预测精度,在一定程度上弥补了模型在捕捉长距离时间依赖关系方面的缺陷。 展开更多
关键词 图像序列预测 时空特征 SimVP模型 帧间差分 傅里叶变换
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三维叠前傅里叶变换法模型并行算法 被引量：2
2
作者 吴艳辉 张叔伦 +1 位作者 杨其强 田振平 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期8-12,共5页
本文应用傅里叶变换法模型算法实现三维叠前声波模型的并行计算,得到了三维合成地震记录,并且应用射线理论分析对此算法进行了验证。算法允许速度纵横向变化。三维叠前模型计算的最大困难是内存需求量和计算量庞大,算法的主要优点在于... 本文应用傅里叶变换法模型算法实现三维叠前声波模型的并行计算,得到了三维合成地震记录,并且应用射线理论分析对此算法进行了验证。算法允许速度纵横向变化。三维叠前模型计算的最大困难是内存需求量和计算量庞大,算法的主要优点在于各主体计算部分均采用快速傅里叶变换,成功地将向量化技术和复序列傅氏变换与实序列傅氏变换的关系用于二维、三维快速傅里叶变换(FFT),从而优化了程序,提高了计算效率并节省了内存。理论分析和实际试算表明:适当调节空间和时间采样间隔、震源子波的主频和长度,可减少因差分逼近微分引起的频散,得到更佳的模拟效果。利用消息传递并行编程环境和微机机群运行并行程序,大大提高了计算效率,节省了计算时间;同时将波场快照与速度剖面相结合,可以更好地观测到波的传播过程。模型试算得到的合成记录表明,此项算法可行且有效。 展开更多
关键词 三维快速傅里叶变换 傅里叶变换法模型算法 频散 波场快照
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基于加权傅里叶变换数学模型的通信数据加密传输方法 被引量：3
3
作者 李婧彬 郑真真 《长江信息通信》 2024年第2期99-101,共3页
传统通信数据加密传输方法直接对通信数据加密传输密钥进行设定未对数据帧进行替换处理,造成传统方法加密传输安全性差。提出基于加权傅里叶变换数学模型的通信数据加密传输方法。基于加权傅里叶变换数学模型对数据帧进行替换处理,设定... 传统通信数据加密传输方法直接对通信数据加密传输密钥进行设定未对数据帧进行替换处理,造成传统方法加密传输安全性差。提出基于加权傅里叶变换数学模型的通信数据加密传输方法。基于加权傅里叶变换数学模型对数据帧进行替换处理,设定通信数据加密传输密钥,提高数据处理传输的安全性和可靠性,设计通信数据加密传输流程,从而实现通信数据加密传输,设计对比实验,实验结果表明该研究方法丢包率相比传统传输系统更低,安全性更高。 展开更多
关键词 加权傅里叶变换数学模型 通信数据 数据加密 加密传输方法
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基于自适应短时傅里叶变换的品质因子Q值估算方法 被引量：3
4
作者 赵锐锐 李勇军 +1 位作者 黄有晖 左安鑫 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第5期981-992,共12页
品质因子Q是描述地下介质对地震波吸收衰减强弱程度的参数,同时也是地层含油气性的重要标志。在地震资料Q估算中,常用的方法是短时傅里叶变换方法,当窗函数被选定以后,其时频分辨率就固定了。针对该问题,提出一种自适应窗短时傅里叶变... 品质因子Q是描述地下介质对地震波吸收衰减强弱程度的参数,同时也是地层含油气性的重要标志。在地震资料Q估算中,常用的方法是短时傅里叶变换方法,当窗函数被选定以后,其时频分辨率就固定了。针对该问题,提出一种自适应窗短时傅里叶变换的方法,以获得更准确的瞬时中心频率,并利用峰值频移法来估算品质因子Q。首先,利用固定窗长的短时傅里叶变换来提取信号的瞬时中心频率作为初始频率;然后,根据初始频率自适应计算不同频率的窗长,并利用自适应窗长短时傅里叶变换来求取瞬时中心频率;最后,结合峰值频移法得到高分辨率的品质因子Q值。利用合成数据和实际数据进行了测试,结果表明,相比于固定时窗短时傅里叶变换方法,自适应短时傅里叶变换方法具有更好的时间和频率分辨率,可以获得更高分辨率的品质因子Q值。该结果可以为地下介质的研究提供更准确、可靠的工具,有助于更好地了解地下结构和油气资源分布情况。 展开更多
关键词 品质因子Q 短时傅里叶变换 窗函数 自适应 峰值频移法
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近场口径场变换的共轭递度快速傅里叶变换算法 被引量：5
5
作者 胡鸿飞 高雪 +1 位作者 傅德民 龚书喜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期353-356,共4页
改进了基于等效磁流的近场—口径场变换方法 ,采用共轭梯度法迭代求解矩阵方程的最小二乘意义解 ,把系数矩阵构造成循环Toeplitz块矩阵 ,用二维快速傅里叶变换计算迭代过程中大量的矩阵与矢量乘积 ,从而形成近场—口径场变换的共轭梯度... 改进了基于等效磁流的近场—口径场变换方法 ,采用共轭梯度法迭代求解矩阵方程的最小二乘意义解 ,把系数矩阵构造成循环Toeplitz块矩阵 ,用二维快速傅里叶变换计算迭代过程中大量的矩阵与矢量乘积 ,从而形成近场—口径场变换的共轭梯度快速傅里叶变换算法 .通过数值模拟 ,并与奇异值分解法和共轭梯度法比较 ,说明该算法可以极大地提高计算效率 ,并由诊断实验验证了算法的工程实用性 . 展开更多
关键词 共轭梯度法 快速傅里叶变换 近场口径场变换 天线
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复烤片烟常规化学成分的傅里叶变换近红外光谱法的模型转移 被引量：7
6
作者 李阳阳 彭黔荣 +5 位作者 刘娜 胡芸 李剑 杨敏 邓葵 张文 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期497-503,共7页
为实现复烤片烟常规化学成分的模型在不同品牌傅里叶变换近红外仪器上的使用与共享,以贵州产区复烤片烟样品为研究对象,利用Kennard-Stone算法选择标准样品,将偏移量校正(BC)、截距斜率校正(SBC)和光谱空间转换(SST)等3种模型转移算法... 为实现复烤片烟常规化学成分的模型在不同品牌傅里叶变换近红外仪器上的使用与共享,以贵州产区复烤片烟样品为研究对象,利用Kennard-Stone算法选择标准样品,将偏移量校正(BC)、截距斜率校正(SBC)和光谱空间转换(SST)等3种模型转移算法应用于不同品牌傅里叶变换近红外仪器的模型转移,并对3种模型转移算法的转移结果进行分析。结果表明:将复烤片烟常规化学成分的主机模型直接应用于从机预测时,主机和从机的预测值之间存在显著性差异;采用BC、SBC和SST可以实现不同品牌傅里叶变换近红外仪器的模型转移,其中SST转移结果最优。 展开更多
关键词 近红外光谱法 傅里叶变换 复烤片烟 模型转移
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基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法 被引量：4
7
作者 侯志强 张浪 +1 位作者 余旺盛 许婉君 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2397-2404,共8页
针对视觉跟踪中目标表观变化、局部遮挡、背景干扰等问题,该文提出一种基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法。通过建立目标分块核岭回归模型并构建循环结构矩阵进行分块穷搜索来提高跟踪精度,利用快速傅里叶变换将时域运算变换到... 针对视觉跟踪中目标表观变化、局部遮挡、背景干扰等问题,该文提出一种基于快速傅里叶变换的局部分块视觉跟踪算法。通过建立目标分块核岭回归模型并构建循环结构矩阵进行分块穷搜索来提高跟踪精度,利用快速傅里叶变换将时域运算变换到频域运算提高跟踪效率。首先,在包含目标的初始跟踪区域建立目标分块核岭回归模型;然后,提出通过构造循环结构矩阵进行分块穷搜索,并构建目标分块在相邻帧位置关系模型;最后,利用位置关系模型精确估计目标位置并进行分块模型更新。实验结果表明,该文算法不仅对目标表观变化、局部遮挡以及背景干扰等问题的适应能力有所增强,而且跟踪实时性较好。 展开更多
关键词 视觉跟踪 核岭回归模型 快速傅里叶变换 分块穷搜索 位置关系模型
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基于快速傅里叶变换和改进分水岭算法的纸病实时检测复合算法 被引量：10
8
作者 汤伟 张龙 +1 位作者 王锦韫 方嘉楠 《中国造纸》 CAS 北大核心 2023年第7期153-160,共8页
本课题提出了一种适合高速宽幅造纸机纸病在线实时检测的复合算法,该算法的基本思想是:首先通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)将时域图像转换到频域,以便使用频域图像与高斯(Gaussian)高通滤波器做乘积运算进行滤波;再通... 本课题提出了一种适合高速宽幅造纸机纸病在线实时检测的复合算法,该算法的基本思想是:首先通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)将时域图像转换到频域,以便使用频域图像与高斯(Gaussian)高通滤波器做乘积运算进行滤波;再通过快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)将频域中的图像转换到时域,以便下一步使用运算速度较快的分水岭算法对滤波后的图像进行快速缺陷分割,实现纸病在线实时检测。利用采集到的2000余张纸病图片进行纸病检测实验,结果表明,本课题提出的复合算法具有快速、高效、适用性强、分割效果好等优点,可满足纸病在线检测对图像处理算法实时性和准确性两方面的要求。 展开更多
关键词 纸病检测 傅里叶变换 Gaussian滤波 分水岭算法
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基于时域傅里叶变换的波长移相算法 被引量：4
9
作者 于瀛洁 张本好 焦云芳 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期310-313,共4页
基于傅里叶变换的波长移相算法,是基于时域傅里叶变换和差分技术来实现干涉图处理。这种算法主要用于实现较粗糙轮廓或台阶件的光学检测。介绍了该算法的中心思想,指出了已有的Takeda算法的缺点,提出了改进算法。叙述了新算法的实现过... 基于傅里叶变换的波长移相算法,是基于时域傅里叶变换和差分技术来实现干涉图处理。这种算法主要用于实现较粗糙轮廓或台阶件的光学检测。介绍了该算法的中心思想,指出了已有的Takeda算法的缺点,提出了改进算法。叙述了新算法的实现过程并进行了误差分析,最后给出了实验结果。 展开更多
关键词 计量学 移相算法 波长移相干涉技术 离散傅里叶变换
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基于迭代傅里叶变换算法的光束整形元件位相编码的优化设计 被引量：4
10
作者 徐兵 陈林森 魏国军 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期73-75,共3页
基于迭代傅里叶变换算法 ,提供了对具有 2个台阶二元光束整形元件进行位相编码的优化设计方法 ,详细研究了初始位相选取以及引入强度自由度、位相自由度在迭代傅里叶变换算法中对再现像品质的影响 。
关键词 光束整形 迭代傅里叶变换算法 二元光学元件 衍射光学元件
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基于傅里叶变换和梯度法构建纸张匀度评价模型 被引量：1
11
作者 徐永建 王倩 +1 位作者 梁巧萍 杨保宏 《中国造纸》 CAS 北大核心 2014年第6期31-34,共4页
采用傅里叶变换滤波和梯度分析法构建了纸张匀度分析的数学模型,在梯度分析中,为了提高运算速率,采用Roberts算子替代微分。并将该方法与国际上通用的标准匀度指数模型及人眼视觉评价方法进行对比分析。结果表明,该方法思路简单、运算... 采用傅里叶变换滤波和梯度分析法构建了纸张匀度分析的数学模型,在梯度分析中,为了提高运算速率,采用Roberts算子替代微分。并将该方法与国际上通用的标准匀度指数模型及人眼视觉评价方法进行对比分析。结果表明,该方法思路简单、运算速度快,有效地去除了噪音,既反映了纸张局部定量的微弱变化,又反映了整体定量的变化情况,与标准匀度指数和人眼视觉评价结果有很好的相关性。 展开更多
关键词 纸张匀度 梯度法 傅里叶变换 滤波器
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傅里叶变换红外光谱法结合化学计量学对护肤品的检验研究 被引量：2
12
作者 付思源 姜红 +3 位作者 隋彦博 王思琦 刘瑞 陈敏璠 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第2期73-78,共6页
建立一种简便快速、无损检验护肤品的分析方法。利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对51个护肤品样品进行检验,根据红外光谱中吸收峰的峰位进行分析后,重点选取波数范围为3500~2700 cm^(-1)和1700~1000 cm^(-1)区域的数据,结合主成分分析法... 建立一种简便快速、无损检验护肤品的分析方法。利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对51个护肤品样品进行检验,根据红外光谱中吸收峰的峰位进行分析后,重点选取波数范围为3500~2700 cm^(-1)和1700~1000 cm^(-1)区域的数据,结合主成分分析法(PCA)对光谱数据进行降维分析,并通过采用组间联接法度量该样本类间亲疏程度,采用欧氏距离作为度量个体间距离的依据,将变量Z分数标准化为N[0,1]后,进行系统聚类分析法(HCA)实现对护肤品分类情况的进一步验证和分析。根据光谱数据的处理和分析,护肤品样品可以被分为五大类,利用化学计量学方法可以将51个护肤品样品全部区分开。该实验方法操作简单,结果准确、重现性好,可为护肤品物证鉴定提供科学的依据,为公安工作开展提供有效的帮助。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱法 护肤品 化学计量学 分类
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提高计算全息图再现质量的迭代傅里叶变换算法 被引量：1
13
作者 陈怀新 陈祯培 苏红军 《光电工程》 EI CAS CSCD 1997年第3期62-66,共5页
提出了迭代傅里叶变换算法设计二元计算全息图的新方法。采用迭代傅里叶变换算法，计算配置与目标物相关的迭代位相，使物波频谱具有有限带宽和平滑性。实验结果表明，迭代傅里叶算法可求得适当的位相参数，使计算全息图再现象上的斑纹... 提出了迭代傅里叶变换算法设计二元计算全息图的新方法。采用迭代傅里叶变换算法，计算配置与目标物相关的迭代位相，使物波频谱具有有限带宽和平滑性。实验结果表明，迭代傅里叶算法可求得适当的位相参数，使计算全息图再现象上的斑纹被明显抑制，提高了信噪比和衍射效率。 展开更多
关键词 图象复原 计算机全息图 傅里叶变换 算法
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提高快速傅里叶变换算法效率的方法 被引量：2
14
作者 曹钧 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 1994年第5期13-15,共3页
本文提出了几种提高快速傅里叶交换计算效率的方法。综合运用这些方法将有效地减少计算量。
关键词 傅里叶变换 信号处理 算法
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移位离散傅里叶变换的分裂基算法 被引量：1
15
作者 徐春云 《现代雷达》 CSCD 1996年第2期44-49,共6页
提出了一种计算移位离散傅里叶变换（ＳＤＦＴ）的分裂基快速算法。与已有的基２ＳＤＦＴ算法￣［２］相比，它可节省大约１６％～２８％的计算量，大大提高了计算效率。新算法可以应用于高精度线性频率估计和内插ＤＦＴ计算等场合。
关键词 频谱分析 移位 离散傅里叶变换 快速算法
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应用Winograd傅氏变换算法计算傅里叶光谱
16
作者 邢廷 王模昌 龚惠兴 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期133-137,共5页
讨论了Ｗｉｎｏｇｒａｄ傅里叶变换算法的优点，通过计算表明，将其应用于傅里叶变换光谱的具体算法时，与计算的具体过程相结合。
关键词 傅里叶变换 光谱 Winograd 傅氏变换算法
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基于四元数傅里叶变换的低照度彩色图像增强算法 被引量：1
17
作者 乔兆亮 盖琦 《数字技术与应用》 2022年第4期40-41,53,共3页
针对低照度条件下彩色图像的细节丢失与视觉效果不佳等问题,提出了一种基于四元数傅里叶变换的彩色图像增强算法。把彩色图像表示为一个四元数矩阵,整体做傅里叶变换,设计频域滤波器,对图像做滤波处理。实验结果表明,该算法能够明显提... 针对低照度条件下彩色图像的细节丢失与视觉效果不佳等问题,提出了一种基于四元数傅里叶变换的彩色图像增强算法。把彩色图像表示为一个四元数矩阵,整体做傅里叶变换,设计频域滤波器,对图像做滤波处理。实验结果表明,该算法能够明显提升低照度彩色图像的视觉效果。 展开更多
关键词 图像增强算法 彩色图像 傅里叶变换 四元数矩阵 视觉效果 滤波处理 低照度
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应用傅里叶变换的舰船动力控制平台干扰信号防御算法
18
作者 吴琼 王强 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第4期88-90,共3页
一旦动力控制平台受到干扰信号的影响,其指令传输的正确性和及时性就难以得到保证,使得船舶控制过程极易出现问题。为此,应用傅里叶变换设计一种舰船动力控制平台干扰信号防御算法。该算法以传统傅里叶变换为基础,通过时间窗对其进行改... 一旦动力控制平台受到干扰信号的影响,其指令传输的正确性和及时性就难以得到保证,使得船舶控制过程极易出现问题。为此,应用傅里叶变换设计一种舰船动力控制平台干扰信号防御算法。该算法以传统傅里叶变换为基础,通过时间窗对其进行改进,利用改进后的傅里叶变换过程对不同信号分量进行处理。最后通过逆变换得到"干净"的信号,并绘制舰船动力控制平台信号频谱图。实验结果表明:与传统干扰信号防御算法相比,应用本算法后,舰船动力控制平台波形相似性参数更大、信噪比更高,证明该算法防御性能更好。 展开更多
关键词 傅里叶变换 舰船动力控制平台 干扰信号 防御算法
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使用快速傅里叶变换优化周期参数的EMD-FFT-SARIMA光伏发电预测模型
19
作者 熊川羽 廖晓红 +5 位作者 何诗英 陈然 王巍 臧楠 王瀛 肖梦涵 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期117-123,共7页
根据分布式能源工业园区的光伏电力单元特点,对园区光伏发电功率预测模型进行优化,为后续的调度策略提供数据支持。针对经验模式分解(EMD)与季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA)相组合的EMD-SARIMA预测模型中,原始数据经过EMD分解得... 根据分布式能源工业园区的光伏电力单元特点,对园区光伏发电功率预测模型进行优化,为后续的调度策略提供数据支持。针对经验模式分解(EMD)与季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA)相组合的EMD-SARIMA预测模型中,原始数据经过EMD分解得到的各固有本征模态函数(IMF)分量周期计算问题,提出加入快速傅里叶变换(FFT)的周期计算方法,建立EMD-FFT-SARIMA光伏发电功率预测模型。再将每个IMF对应的预测结果进行叠加重构得到最终的预测结果。通过预测结果的误差计算可以发现,加入FFT环节后均方根误差(RMSE)从120.6 MW下降到19.3 MW,平均绝对误差(MAE)从52.87 MW下降到12.3 MW。 展开更多
关键词 经验模式分解 季节性差分自回归移动平均模型 周期计算 固有本征模态函数信号分量 快速傅里叶变换 光伏发电预测
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二维离散傅里叶变换DFT(2~n;2)的快速新算法 被引量：4
20
作者 马维祯 杨德坤 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期1-6,共6页
本文提出一种计算二维离散傅里叶变换DFT(2~n;2)的快速新算法,这种算法所需的非平凡实数乘法和加法次数是现有相应算法中最少的,而且这种算法仅使用实数乘法,在实数据输入情况下有更好的适应性,能在不改变算法实现结构条件下减少一半乘... 本文提出一种计算二维离散傅里叶变换DFT(2~n;2)的快速新算法,这种算法所需的非平凡实数乘法和加法次数是现有相应算法中最少的,而且这种算法仅使用实数乘法,在实数据输入情况下有更好的适应性,能在不改变算法实现结构条件下减少一半乘法次数。 展开更多
关键词 傅里叶变换 快速算法 二维离散
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