神经网络轻量化综述

1

作者 段宇晨 方振宇 郑江滨 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第4期835-853,共19页

随着深度学习技术的不断进步,人工神经网络模型在图像识别、自然语言处理、自动驾驶等多个领域都展现出了前所未有的性能。这些模型通常具有数百万甚至数十亿个参数,通过大量的训练数据学习到复杂的特征表示。然而,在资源受限的环境下,... 随着深度学习技术的不断进步,人工神经网络模型在图像识别、自然语言处理、自动驾驶等多个领域都展现出了前所未有的性能。这些模型通常具有数百万甚至数十亿个参数,通过大量的训练数据学习到复杂的特征表示。然而,在资源受限的环境下,如移动设备、嵌入式系统等边缘计算场景,模型的功耗、内存占用和计算效率等因素限制了大型神经网络模型的应用。为了解决该问题,研究人员提出了多种模型压缩技术,例如剪枝、蒸馏、神经网络搜索(NAS)、量化、低秩分解等,旨在减少模型的参数量、计算复杂度和存储需求,同时尽可能保持模型的精准度。系统介绍了这些模型压缩方法的发展过程,重点分析每种方法的主要原理和关键技术。主要包括剪枝技术的不同策略,如结构化剪枝和非结构化剪枝;知识蒸馏中如何定义知识;NAS中的搜索空间,搜索算法和网络性能评估;量化中的训练后量化和训练中量化;以及低秩分解中的奇异值分解和张量分解。对模型压缩技术的未来发展方向做出讨论。 展开更多

关键词 剪枝 量化 知识蒸馏 神经网络搜索(NAS) 低秩分解

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“三突出,三融合”模式下的软件工程课程改革

2

作者 金强国 范惺杰 +3 位作者 郑江滨 李易 马春燕 严奔 《计算机教育》 2025年第3期211-216,共6页

针对当前高校软件工程课程教学中倾向于课本知识传授,导致学生虽然具备一定的问题解决能力但却普遍缺乏对国家和社会的责任感与情感归属的问题,提出了一种旨在全面提升学生综合素质的“三突出,三结合”教学改革思路。该方案通过优化课... 针对当前高校软件工程课程教学中倾向于课本知识传授,导致学生虽然具备一定的问题解决能力但却普遍缺乏对国家和社会的责任感与情感归属的问题,提出了一种旨在全面提升学生综合素质的“三突出,三结合”教学改革思路。该方案通过优化课程内容,突出教学内容的使命感、前沿性和时代性,旨在培养学生的责任感与创新能力。具体而言,强调将理论与实践结合、个人与团队结合、知识与应用结合,通过项目驱动的教学模式提高学生的综合素质。文章详细阐述了该教学模式的设计方法和实践过程,并最终分析了改革实施后的效果,证明这一方案能够有效提升学生的专业技能、团队合作能力,并激发其对国家发展的关注热情和参与激情,培养出既具有扎实专业知识又具有社会责任感的高素质人才。 展开更多

关键词 软件工程 思政教育 项目驱动 团队合作

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视频监视中运动目标的检测与跟踪算法 被引量：31

3

作者 郑江滨 张艳宁 +1 位作者 冯大淦 赵荣椿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期34-37,共4页

提出一种视频监视中运动目标的精确检测、提取以及跟踪算法。该算法采用基于自适应背景图像估计与当前多帧图像的混合差实现快速精确地检测和提取目标 ,使用扩展的Kalman滤波器预测运动目标下一时刻可能处于的区域 ,缩小了目标跟踪时的... 提出一种视频监视中运动目标的精确检测、提取以及跟踪算法。该算法采用基于自适应背景图像估计与当前多帧图像的混合差实现快速精确地检测和提取目标 ,使用扩展的Kalman滤波器预测运动目标下一时刻可能处于的区域 ,缩小了目标跟踪时的搜索范围。充分利用运动目标检测的结果 ,提高了目标的匹配效率及跟踪速度。 展开更多

关键词 视频监视 运动目标 检测 跟踪算法 KALMAN滤波器

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可恢复的脆弱数字图像水印 被引量：10

4

作者 郑江滨 冯大淦 +1 位作者 张艳宁 赵荣椿 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期371-376,共6页

该文提出一种用于图像内容认证和保护的脆弱数字图像水印算法 .该算法不但可以检测定位出图像中任何细微的篡改 ,而且可以恢复较大面积的被篡改的图像数据 .首先该文给出了一种被称之为基于块交叉交插RS编码的水印生成算法 ;随后使用基... 该文提出一种用于图像内容认证和保护的脆弱数字图像水印算法 .该算法不但可以检测定位出图像中任何细微的篡改 ,而且可以恢复较大面积的被篡改的图像数据 .首先该文给出了一种被称之为基于块交叉交插RS编码的水印生成算法 ;随后使用基于块交叉交插RS码的校验符号作为水印并将其埋植到图像数据的最低位 ;最后利用基于块交叉交插RS解码实现水印信号检测以及对图像篡改数据的定位和恢复 .此外该文算法使用由密码生成的掩膜图像参与水印信号的生成和检测 ,很好地保证了水印的安全性和保密性 .经实验验证 ,该算法不但可以有效地检测出图像中被篡改内容的位置 ,而且能恢复被篡改的图像数据 . 展开更多

关键词 脆弱数字图像水印算法 图像处理 图像数据 图像编码 RS码 里德索罗门码

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基于彩色分量DCT域的数字图像水印 被引量：14

5

作者 郑江滨 赵荣椿 郑延平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期70-74,共5页

提出了一种基于彩色图像色差分量DCT域下的数字图像水印算法。该算法在埋植水印信息时利用了彩色图像两色差分量DCT系数相关值的统计特点，通过修改两色差分量的DCT系数，将水印信号埋植到图像中，而在水印信息检测时，不需要原始图像... 提出了一种基于彩色图像色差分量DCT域下的数字图像水印算法。该算法在埋植水印信息时利用了彩色图像两色差分量DCT系数相关值的统计特点，通过修改两色差分量的DCT系数，将水印信号埋植到图像中，而在水印信息检测时，不需要原始图像以及其它额外的数据。经实验测试，提出的算法可以抵抗诸如JPEG压缩、低通滤波、降采样、放大和缩小以及裁剪等大多数图像处理方法的攻击，具有很高的鲁棒性和不可见性。 展开更多

关键词 版权保护 数字水印 DCT 色差分量 彩色图像 彩色分量 数字图像

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视频监视中的运动目标跟踪算法 被引量：8

6

作者 郑江滨 李秀秀 张艳宁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1991-1993,共3页

提出了一种新的运动目标跟踪算法。通过预测运动目标下一时刻的位置以及缩小目标搜索范围来提高跟踪速度。该算法使用运动目标加速度运动位移方程预测下一时刻目标可能出现的位置,使用预测位置误差方程估计运动目标搜索范围,并使用IIR... 提出了一种新的运动目标跟踪算法。通过预测运动目标下一时刻的位置以及缩小目标搜索范围来提高跟踪速度。该算法使用运动目标加速度运动位移方程预测下一时刻目标可能出现的位置,使用预测位置误差方程估计运动目标搜索范围,并使用IIR滤波器对目标运动速度、加速度等参数自适应地修正。实验证明,该算法即使当运动目标做加速运动时,也可准确地预测运动目标的位置,缩小目标搜索范围,进而提高目标跟踪速度。 展开更多

关键词 视频监视 运动目标跟踪 位置预测

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慢运动背景下运动目标提取算法 被引量：4

7

作者 郑江滨 赵荣椿 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第7期2185-2186,2218,共3页

提出一种慢运动背景视频序列下基于帧间背景图像匹配的运动目标检测和提取算法。该算法首先使用仿射变换模型来描述慢运动背景图像的运动变化,并使用基于光流约束方法求解该仿射变换模型参数,实现了相邻帧间图像的背景匹配;其次,采用背... 提出一种慢运动背景视频序列下基于帧间背景图像匹配的运动目标检测和提取算法。该算法首先使用仿射变换模型来描述慢运动背景图像的运动变化,并使用基于光流约束方法求解该仿射变换模型参数,实现了相邻帧间图像的背景匹配;其次,采用背景匹配后的两帧图像差进行目标检测,使用自适应二值化区分变化与未变化区域;最后,使用形态学等图像算法进行后处理提取运动目标。算法经实验证明,在背景慢运动情况下可以有效地提取出运动目标。 展开更多

关键词 视频监视 背景匹配 运动目标检测

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基于彩色分量的数字图像水印 被引量：1

8

作者 郑江滨 赵荣椿 《中国体视学与图像分析》 2001年第1期55-59,共5页

提出了一种基于彩色图像色差分量离散余弦变换 (DCT)域下的数字图像水印算法。该算法通过修改两色差分量的DCT系数 ,将水印信号埋植到图像中 ,而在水印信息检测时 ,不需要原始图像以及其他额外的数据。经实验测试 ,该算法可以抵抗诸如J... 提出了一种基于彩色图像色差分量离散余弦变换 (DCT)域下的数字图像水印算法。该算法通过修改两色差分量的DCT系数 ,将水印信号埋植到图像中 ,而在水印信息检测时 ,不需要原始图像以及其他额外的数据。经实验测试 ,该算法可以抵抗诸如JPEG压缩、低通滤波、降采样、放大和缩小以及裁剪等大多数图像处理方法的攻击 。 展开更多

关键词 版权保护 数字水印 DCT 彩色图像

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抗几何攻击的多通道数字图像水印

9

作者 郑江滨 赵荣椿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期513-517,共5页

文中提出一种多通道空间域抵抗几何攻击的数字水印方法,该方法首先将图像分解为多个通道图像,然后适当修改某通道图像数据并由其生成满足某种分布规律的水印模板,最后将该模板嵌入到图像的其它通道图像中。当图像遭受几何攻击时,由于生... 文中提出一种多通道空间域抵抗几何攻击的数字水印方法,该方法首先将图像分解为多个通道图像,然后适当修改某通道图像数据并由其生成满足某种分布规律的水印模板,最后将该模板嵌入到图像的其它通道图像中。当图像遭受几何攻击时,由于生成水印的图像通道和埋植有水印的图像通道遭受同样的几何变换,因此算法实现了被埋植的水印和水印图像的自同步,回避了被嵌入水印和水印图像同步困难问题,从而具有较好的抵抗几何攻击能力。文中通过实验,验证了算法不但可以抵抗仿射变换攻击,而且可以抵抗多种几何变形攻击。 展开更多

关键词 数字水印 多通道 几何攻击 鲁棒水印

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基于SOM和SVM的遥感图像目标识别 被引量：9

10

作者 张艳宁 郑江滨 +1 位作者 候云舒 赵荣椿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期9-11,共3页

提出了一种基于自组织特征映射 (SOM)神经网络和支撑矢量机 (SVM)相结合的遥感图像目标识别方法。该方法首先利用SOM对目标进行聚类 ,然后应用SVM方法对其进行分类识别。最后将该方法应用于二值遥感图像的目标识别 ,与仅用支撑矢量机方... 提出了一种基于自组织特征映射 (SOM)神经网络和支撑矢量机 (SVM)相结合的遥感图像目标识别方法。该方法首先利用SOM对目标进行聚类 ,然后应用SVM方法对其进行分类识别。最后将该方法应用于二值遥感图像的目标识别 ,与仅用支撑矢量机方法的识别结果进行了比较 ,结果表明 ,这一方法对二值遥感图像目标具有很好的分类识别效果 ,且训练时间大幅度缩短。 展开更多

关键词 SOM SVM 遥感图像 目标识别 图像识别 支撑矢量机 自组织特征映射神经网络

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一种有效的遥感图像目标识别方法 被引量：12

11

作者 张艳宁 郑江滨 +1 位作者 王晓红 赵荣椿 《信号处理》 CSCD 2002年第1期1-4,共4页

本文提出了一种基于矩不变量和支持矢量机对遥感图像中的目标进行识别的方法，该方法提取目标七个Ｈｕ矩不变量作为特征矢量，应用支撑矢量机方法对其进行分类识别，结果表明，这一方法对仅含有目标和背景的遥感图像具有很好的分类识别... 本文提出了一种基于矩不变量和支持矢量机对遥感图像中的目标进行识别的方法，该方法提取目标七个Ｈｕ矩不变量作为特征矢量，应用支撑矢量机方法对其进行分类识别，结果表明，这一方法对仅含有目标和背景的遥感图像具有很好的分类识别结果。此外，我们发现对于不同的图像，其二值化取值范围对识别结果有着直接的影响。 展开更多

关键词 图像识别 矩不变量 支撑矢量机 遥感图像 目标识别

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提升小波变换的数据并行计算方法研究 被引量：11

12

作者 钟升 沈绪榜 +1 位作者 郑江滨 王艳玲 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1323-1331,共9页

研究了基于SIMD PE阵列对G级像素帧进行9/7提升小波变换的数据并行计算实现方法.首先,在分析9/7提升小波变换运算公式的局部计算特点的基础上,提出了PE状态标识法和基于PE标识的条件计算方法;其次,提出了SIMD PE阵列的虚拟化实现方法.... 研究了基于SIMD PE阵列对G级像素帧进行9/7提升小波变换的数据并行计算实现方法.首先,在分析9/7提升小波变换运算公式的局部计算特点的基础上,提出了PE状态标识法和基于PE标识的条件计算方法;其次,提出了SIMD PE阵列的虚拟化实现方法.研究表明,该方法提高了计算的并行度和规则性,并行度仅受限于阵列的规模且具备可裁减性和通用性,很适合于MPP系统芯片实现. 展开更多

关键词 数据并行 提升小波变换 SIMDPE阵列

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基于外极线约束的快速精确立体匹配算法 被引量：17

13

作者 韩伟 郑江滨 李秀秀 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第1期51-53,共3页

针对三维运动捕捉系统标记点匹配中存在标记点交叠等情况和速度要求,提出利用平行相机结构,使用统计匹配像素点的平均高度差计算相机间的高度差,并将其与外极线约束相结合将匹配标记点搜索范围限制在一个特定区域内,与传统的利用外极线... 针对三维运动捕捉系统标记点匹配中存在标记点交叠等情况和速度要求,提出利用平行相机结构,使用统计匹配像素点的平均高度差计算相机间的高度差,并将其与外极线约束相结合将匹配标记点搜索范围限制在一个特定区域内,与传统的利用外极线约束需要在整条直线上进行搜索相比,将搜索范围限制在一个估算点周围,减小了搜索区域,提高了匹配速度。对于标记点存在交叠的情况,使用聚类的方法和加权距离最小值得到正确的匹配标记点,从而提高了立体匹配的精度。实验结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 立体匹配 外极线约束 运动捕捉 标记点

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基于Bresenham画线算法的图像快速-高精度旋转算法 被引量：10

14

作者 石慎 张艳宁 +1 位作者 郗润平 郑江滨 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1387-1392,共6页

采用Bresenham画线算法增量定位的思想,提出一种基于Bresenham算法的图像旋转快速算法.该算法减少了图像旋转中大量的浮点运算以及取整运算,可以在保证旋转质量的前提下,大幅度地提高图像旋转的效率.实验结果表明,该算法使得平均处理速... 采用Bresenham画线算法增量定位的思想,提出一种基于Bresenham算法的图像旋转快速算法.该算法减少了图像旋转中大量的浮点运算以及取整运算,可以在保证旋转质量的前提下,大幅度地提高图像旋转的效率.实验结果表明,该算法使得平均处理速度提高了将近4倍,并且方便了硬件实现. 展开更多

关键词 快速图像旋转 BRESENHAM算法 增量定位 三步法

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基于多尺度边缘响应函数的自适应阈值边缘检测算法 被引量：10

15

作者 岳思聪 赵荣椿 郑江滨 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期957-960,共4页

该文提出了一种基于多尺度边缘响应函数的自适应阈值边缘检测算法。首先分析二进小波变换,根据边缘和噪声随尺度变化的不同特性,设计了多尺度边缘响应函数(MERF)。通过MERF中的乘积放大作用,增大了边缘响应的幅度,同时也抑制了噪声产生... 该文提出了一种基于多尺度边缘响应函数的自适应阈值边缘检测算法。首先分析二进小波变换,根据边缘和噪声随尺度变化的不同特性,设计了多尺度边缘响应函数(MERF)。通过MERF中的乘积放大作用,增大了边缘响应的幅度,同时也抑制了噪声产生的伪边缘。然后利用小波变换多尺度之间的联合分布关系,计算自适应阈值.检测MERF的梯度模值形成多尺度边缘。该算法直接在小波特征上进行多尺度合成,避免了多个边缘图合成过程的病态问题。实验表明,与LOG,Canny以及Mallat多尺度小波检测方法相比,该算法在检测和定位之间能够达到更好的平衡,既能够实现小尺度下的精确定位,也可以保留大尺度下对噪声的抑制作用。 展开更多

关键词 计算机视觉 边缘检测 多尺度分析 自适应阈值 小波变换

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基于几何特征的3维网格模型零水印算法 被引量：8

16

作者 徐涛 张艳宁 +2 位作者 孙瑾秋 郑江滨 林增刚 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2009年第9期1819-1824,共6页

由于3维网格模型对水印嵌入强度高度敏感,为避免外观视觉效果严重失真,如今多数水印算法只能采用低强度的嵌入策略,从而导致其鲁棒性能下降。为了解决水印鲁棒性和透明性之间的矛盾问题,提出了一种不对网格模型数据进行任何改动的零水... 由于3维网格模型对水印嵌入强度高度敏感,为避免外观视觉效果严重失真,如今多数水印算法只能采用低强度的嵌入策略,从而导致其鲁棒性能下降。为了解决水印鲁棒性和透明性之间的矛盾问题,提出了一种不对网格模型数据进行任何改动的零水印算法。该方法首先对网格模型的几何数据进行校准预处理,然后对网格按顶点包围盒进行分割来提取几何数据空域特征,进而再应用3维DCT变换在变换域中进一步集中能量,其水印由若干DCT大值系数构造生成,并在IPR数据库注册获得版权保护,该水印的检测过程无需原始网格模型数据的参与。实验结果表明,该算法构造的水印不仅能抵抗顶点重排序、平移、旋转、各向一致缩放等攻击,而且对加噪、网格简化、网格滤波和二次水印等也表现出一定的鲁棒性。 展开更多

关键词 3维水印 网格水印 零水印

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基于改进Census变换的立体匹配算法 被引量：13

17

作者 雷磊 郑江滨 宋雪梅 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第10期3185-3188,共4页

针对基于传统Census变换的立体匹配方法精度不高的问题,提出一种基于坐标模板Census变换的立体匹配方法。该方法首先设计一个坐标为高斯分布的变换模板指导Census变换;其次,以Census变换结果之间的Hamming距离作为匹配代价求取初始视差... 针对基于传统Census变换的立体匹配方法精度不高的问题,提出一种基于坐标模板Census变换的立体匹配方法。该方法首先设计一个坐标为高斯分布的变换模板指导Census变换;其次,以Census变换结果之间的Hamming距离作为匹配代价求取初始视差,同时使用SSE4.2指令提高Hamming距离计算效率;再次,使用非局部代价聚合方法优化视差结果;最后,获得精度较高的视差图像。实验结果表明,该算法具有较好的匹配精度和较高的匹配效率。 展开更多

关键词 立体匹配 统计变换 HAMMING距离 视差优化

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面向WEB服务的测试用例自动化生成方法 被引量：6

18

作者 侯俊 周红 +1 位作者 马春燕 郑江滨 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期149-155,共7页

针对目前Web测试主要依靠费时费力且具有一定盲目性和倾向性的人工测试用例设计问题,在Web服务单个操作测试用例生成方法的理论研究工作基础上,提出了一种基于WSDL文档和形式化模型树Web服务操作测试用例的自动生成方法,并以此构建测试... 针对目前Web测试主要依靠费时费力且具有一定盲目性和倾向性的人工测试用例设计问题,在Web服务单个操作测试用例生成方法的理论研究工作基础上,提出了一种基于WSDL文档和形式化模型树Web服务操作测试用例的自动生成方法,并以此构建测试工具。实际应用效果表明,该方法能大幅节省人工手动分析WSDL文件中复杂数据类型的时间,并根据各内建数据类型的测试用例手工生成输入消息测试用例的时间,简化测试用例的生成过程,大量替代目前用手工完成的测试用例编写工作。 展开更多

关键词 WEB服务 WSDL 形式化模型树 测试用例生成自动化

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基于支撑矢量机的遥感图像目标识别 被引量：3

19

作者 张艳宁 郑江滨 +1 位作者 廖熠 赵荣椿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期536-539,共4页

基于支撑矢量机对二值遥感图像飞机目标进行了识别 ,与欧氏距离判别法和神经网络方法的识别结果比较 ,表明对以矢量表示的高维二值为特征的图像识别问题 ,支撑矢量机方法具有良好的推广能力。而且 ,不同图像的二值化取值范围对识别结果... 基于支撑矢量机对二值遥感图像飞机目标进行了识别 ,与欧氏距离判别法和神经网络方法的识别结果比较 ,表明对以矢量表示的高维二值为特征的图像识别问题 ,支撑矢量机方法具有良好的推广能力。而且 ,不同图像的二值化取值范围对识别结果有着直接的影响。 展开更多

关键词 目标识别 图像识别 支撑矢量机 遥感图像 二值化 模式识别

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一种新的自动图像配准技术 被引量：7

20

作者 李秀秀 郑江滨 张艳宁 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第1期290-291,共2页

提出了一种自动图像配准方法。该方法首先使用模板匹配获得图像间的粗匹配点,然后利用这些粗匹配点估计图像之间的变换参数,并通过统计这些变换参数的适用情况,选取出一组最佳的图像变换参数,从而实现了图像间的自动配准。实验验证,该... 提出了一种自动图像配准方法。该方法首先使用模板匹配获得图像间的粗匹配点,然后利用这些粗匹配点估计图像之间的变换参数,并通过统计这些变换参数的适用情况,选取出一组最佳的图像变换参数,从而实现了图像间的自动配准。实验验证,该方法在两幅图像间存在平移、转动且重叠区域较少时,仍能准确得匹配这两幅图像。 展开更多

关键词 图像配准 模板匹配 变换参数

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