基于各向异性扩散方程的超声图像去噪与边缘增强 被引量：22

1

作者 付树军 阮秋琦 +1 位作者 李玉 王文洽 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1191-1195,共5页

超声图像利用不同组织和局部细节的不同回声信号强度和分布来捕捉重要的医学病变信息.然而,超声图像在形成过程中产生的斑点噪声使得超声图像质量较差,给以后的图像特征提取和识别,病情诊断及定量分析造成不利的影响.本文利用局部坐标变... 超声图像利用不同组织和局部细节的不同回声信号强度和分布来捕捉重要的医学病变信息.然而,超声图像在形成过程中产生的斑点噪声使得超声图像质量较差,给以后的图像特征提取和识别,病情诊断及定量分析造成不利的影响.本文利用局部坐标变换,边缘、局部细节的一、二阶法向导数和双曲正切函数,结合各向异性扩散方程,提出了一种超声图像去噪与边缘增强算法:可以在去除噪声的同时,保持重要的边缘、局部细节和超声回声亮条.理论分析和实验结果表明了本文算法的有效性. 展开更多

关键词 超声图像 各向异性扩散 法向导数 双曲正切函数 去噪 边缘增强

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基于特征驱动的双向耦合扩散方程的图像去噪和边缘锐化 被引量：14

2

作者 付树军 阮秋琦 王文洽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期315-319,共5页

提出了一个新的能够同时去除图像噪声和锐化边缘的扩散方程模型。根据图像特征,例如边缘,纹理和局部细节,这个特征驱动的双向耦合扩散模型沿着等照度线(边缘)的梯度方向从前向扩散转变为后向(逆)扩散;而相反地沿切线方向实施前向扩散。... 提出了一个新的能够同时去除图像噪声和锐化边缘的扩散方程模型。根据图像特征,例如边缘,纹理和局部细节,这个特征驱动的双向耦合扩散模型沿着等照度线(边缘)的梯度方向从前向扩散转变为后向(逆)扩散;而相反地沿切线方向实施前向扩散。为了消除前向力和后向力之间的冲突,将扩散方程分裂为一种耦合的形式;同时为了保持图像特征,利用图像的方向导数局部地调整非线性扩散系数。实验结果显示,本文算法能够在去除图像噪声的同时,有力地增强图像的特征。 展开更多

关键词 图像增强 边缘锐化 双向扩散 反向扩散 各向异性扩散 冲击滤波器 分裂耦合 方向导数

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基于四阶非线性偏微分方程的图像去噪算法 被引量：17

3

作者 吴登辉 周先春 陈铭 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期839-843,共5页

为了更好的实现图像模糊消除和有效地去除斑点噪声,提出了一种新的基于偏微分方程的图像去噪方法,它是基于非线性四阶扩散模型。首先提出了该非线性偏微分方程的方案,然后对微分模型进行数学处理,研究它的适定性,最后证明了此模型在一... 为了更好的实现图像模糊消除和有效地去除斑点噪声,提出了一种新的基于偏微分方程的图像去噪方法,它是基于非线性四阶扩散模型。首先提出了该非线性偏微分方程的方案,然后对微分模型进行数学处理,研究它的适定性,最后证明了此模型在一定条件下是适定的,并且存在了弱解,所得到的弱解近似于基于有限差分数值离散格式。实验结果表明,新模型在图像去噪和保边缘等细节信息方面都达到较好的效果,峰值信噪比有了大幅提高,去噪性能较经典模型更具优越性。 展开更多

关键词 图像去噪 偏微分方程 非线性扩散 弱解 数值逼近法

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一种新的基于高阶非线性扩散的图像平滑方法 被引量：28

4

作者 贾迪野 黄凤岗 苏菡 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期882-891,共10页

该文首先基于方向曲率模值提出描述图像平滑度的泛函,并推导出新的高阶偏微分方程(PDE)图像降噪模型,在有效降噪的同时,能较好地保持特征.低阶非线性扩散方法处理结果是分段恒定图像,而文中方法得到的分段线性图像,视觉效果更加理想.与... 该文首先基于方向曲率模值提出描述图像平滑度的泛函,并推导出新的高阶偏微分方程(PDE)图像降噪模型,在有效降噪的同时,能较好地保持特征.低阶非线性扩散方法处理结果是分段恒定图像,而文中方法得到的分段线性图像,视觉效果更加理想.与其它高阶方法相比,新方法具有理论和计算上的优势.其次,针对非线性扩散中出现的过度平滑现象,该文提出利用泄漏修补算子对偏微分方程进行补充,实验表明,泄漏修补机制对图中重要的、细微的特征有较好的保持作用.最后,文中还提出一种新的非线性扩散过程——复合扩散,以扩大方法的使用范围,提高其适应性.同以往的非线性扩散相比,复合扩散不但能自适应地调整扩散方向,而且可并行处理不同类型噪声. 展开更多

关键词 图像平滑 方向曲率 偏微分方程 非线性扩散 复合扩散

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图像非线性扩散去噪的格子波尔兹曼方法 被引量：8

5

作者 王志强 严壮志 钱跃竑 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期367-373,共7页

针对传统图像去噪非线性扩散模型及其算法效率低和难以并行化的缺点,该文在格子波尔兹曼方程的松弛因子中引入图像边缘特征以实现图像的非线性扩散去噪.在保证算法稳定的情况下能进行大步长迭代运算以提高处理效率,且适用于并行化计算.... 针对传统图像去噪非线性扩散模型及其算法效率低和难以并行化的缺点,该文在格子波尔兹曼方程的松弛因子中引入图像边缘特征以实现图像的非线性扩散去噪.在保证算法稳定的情况下能进行大步长迭代运算以提高处理效率,且适用于并行化计算.实验结果和分析表明,该文所提出的方法与加性分裂算法相比能够获得更好的去噪质量,其计算精度和效率都优于加性分裂算法. 展开更多

关键词 图像去噪 格子波尔兹曼方法 非线性扩散 偏微分方程

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闪光CCD图像的中值-非线性扩散滤波 被引量：4

6

作者 钱伟新 刘瑞根 +3 位作者 王婉丽 祁双喜 王伟 程晋明 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期85-88,共4页

根据闪光CCD图像的特点，提出了一种中值-非线性扩散滤波（Median-Nonlinear Diflusion Filtering，简称MNDF）方法。该方法采用中值预滤波来估计图像的真实边缘，通过求解偏微分方程（Partial Differential Equation，简称PDE）来进行... 根据闪光CCD图像的特点，提出了一种中值-非线性扩散滤波（Median-Nonlinear Diflusion Filtering，简称MNDF）方法。该方法采用中值预滤波来估计图像的真实边缘，通过求解偏微分方程（Partial Differential Equation，简称PDE）来进行非线性扩散滤波，充分发挥了中值滤波和非线性扩散滤波的优势，能更好地消除噪声、保护边缘。实验结果表明，在高斯噪声和脉冲噪声同时存在的情况下，MNDF方法取得的滤波效果较P-M方案和Catte方案要好，信噪比改善因子提高3～5倍，均方误差减小1．3～2．7倍。对闪光照相CCD图像取得了很好的消噪声结果，保护了边缘信息。 展开更多

关键词 偏微分方程 闪光照相 中值-非线性滤波 图像去噪 CCD图像

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一种改进的各向异性扩散图像去噪方法 被引量：14

7

作者 陈一虎 叶正麟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第13期170-172,共3页

研究了基于图像特征方向的正交坐标系,分析了在此框架下的各向异性扩散图像去噪原理。然后根据人类视觉系统的一些特性提出了一种改进的各向异性扩散方法。该方法避免了各向异性扩散方程的不适定问题。实验结果表明,该方法在噪声消除和... 研究了基于图像特征方向的正交坐标系,分析了在此框架下的各向异性扩散图像去噪原理。然后根据人类视觉系统的一些特性提出了一种改进的各向异性扩散方法。该方法避免了各向异性扩散方程的不适定问题。实验结果表明,该方法在噪声消除和边缘保留方面能获得较好的效果。 展开更多

关键词 各向异性扩散 图像特征方向 人类视觉系统 图像去噪

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一种改进的方向扩散方程滤波方法 被引量：4

8

作者 孙晓丽 冯象初 宋国乡 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第5期828-830,共3页

利用方向扩散方程去噪时,噪声滤除的同时边缘也很快模糊了。基于这一缺陷,本文用各向异性扩散算子代替了方向扩散方程第一项中的拉普拉斯算子,并在方程的两个扩散项前加上了不同的扩散系数,以保证算法既能快速扩散去除噪声,又能较好保... 利用方向扩散方程去噪时,噪声滤除的同时边缘也很快模糊了。基于这一缺陷,本文用各向异性扩散算子代替了方向扩散方程第一项中的拉普拉斯算子,并在方程的两个扩散项前加上了不同的扩散系数,以保证算法既能快速扩散去除噪声,又能较好保留边缘。而且,当新模型中的初始逼近图像退化为常数时,本文模型就退化为Perona-Malik扩散方程,因此Perona-Malik扩散方程是本文新模型的一个特例。实验结果和客观数据分析均表明本文算法在保留边缘方面具有明显的效果。 展开更多

关键词 方向扩散方程 图像去噪 各向异性扩散 拉普拉斯算子

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一种改进的一致性扩散图像增强方法 被引量：6

9

作者 喻罡 张红梅 +1 位作者 卞正中 郭佑民 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1408-1411,共4页

一致性扩散是分析图像中定向结构的重要的预处理步骤,现有的一致性扩散图像增强方法难以识别图像中的弱边界。本文提出了一种改进的扩散方法,该方法构建了一种结合二阶方向导数信息的结构张量,能够精确分析图像中的复杂弱边界,同时与经... 一致性扩散是分析图像中定向结构的重要的预处理步骤,现有的一致性扩散图像增强方法难以识别图像中的弱边界。本文提出了一种改进的扩散方法,该方法构建了一种结合二阶方向导数信息的结构张量,能够精确分析图像中的复杂弱边界,同时与经典结构张量互为补充以检测图像的强边界。在此基础上设计了新的扩散张量,并采用了基于(加性分裂算子AOS)策略的数值计算方法。通过对比实验证明,该文算法的效果良好并具有很高的效率, 实现了在去除噪声的同时精确保护图像中的强弱边界。 展开更多

关键词 一致性图像增强 结构张量 扩散张量 二阶方向导数 AOS策略

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一种新的闪光照相CCD图像的扩散滤波方法 被引量：2

10

作者 钱伟新 刘瑞根 +3 位作者 王婉丽 祁双喜 王伟 程晋明 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期351-355,共5页

为了提高闪光CCD图像质量，提出了基于偏微分方程（partial differential equation，PDE）的智能中值-非线性扩散滤波（intelligent median-nonlinear diffusion filtering，IMNDF）方法，充分发挥了智能中值滤波和非线性扩散滤波的优... 为了提高闪光CCD图像质量，提出了基于偏微分方程（partial differential equation，PDE）的智能中值-非线性扩散滤波（intelligent median-nonlinear diffusion filtering，IMNDF）方法，充分发挥了智能中值滤波和非线性扩散滤波的优势。数值实验结果证明，该方法对于两类最具代表性的噪声（高斯和脉冲）的混合问题有很好的消噪效果．其信噪比改善因子（promotion of signal-to-noise ratio，PSNR）较传统方法提高了3～5倍。对闪光照相CCD图像取得了很好的消噪声结果。 展开更多

关键词 爆炸力学 图像消噪 非线性扩散 闪光照相 PDE

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矢量图像去噪的格子波尔兹曼方法 被引量：3

11

作者 王志强 严壮志 +1 位作者 张蕊 钱跃竑 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期493-500,共8页

针对矢量图像数据量大,基于传统非线性扩散模型的算法效率低和难以实现并行化的缺点,该文通过在格子波尔兹曼模型的松弛因子中嵌入矢量图像的边缘特征,并定义新的平衡态分布函数,实现矢量图像的非线性扩散去噪.此方法在保证稳定性的情况... 针对矢量图像数据量大,基于传统非线性扩散模型的算法效率低和难以实现并行化的缺点,该文通过在格子波尔兹曼模型的松弛因子中嵌入矢量图像的边缘特征,并定义新的平衡态分布函数,实现矢量图像的非线性扩散去噪.此方法在保证稳定性的情况下,能实现大步长迭代计算以提高计算效率.随后,通过二维扩散问题的数值仿真,定量评价了平衡态分布函数对计算精度和效率的影响.为验证此种方法,对分别受到加性高斯白噪声和脉冲噪声的彩色图像进行了去噪实验,结果显示在图像处理质量和计算效率方面,该文方法都优于加性算子分裂算法. 展开更多

关键词 矢量图像去噪 非线性扩散 格子波尔兹曼模型 偏微分方程

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自适应Shearlet域约束的全变差图像去噪 被引量：6

12

作者 朱华生 邓承志 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第1期221-224,共4页

采用传统非线性扩散图像去噪方法得到的图像边缘模糊,为此,提出一种有限自适应Shearlet域约束的极小化变分图像去噪算法。通过自适应阈值收缩Shearlet系数,保留图像纹理与边缘空间,利用全变差极小化平滑空间,建立全变差正则化的能量泛... 采用传统非线性扩散图像去噪方法得到的图像边缘模糊,为此,提出一种有限自适应Shearlet域约束的极小化变分图像去噪算法。通过自适应阈值收缩Shearlet系数,保留图像纹理与边缘空间,利用全变差极小化平滑空间,建立全变差正则化的能量泛函去噪模型。实验结果表明,该算法能在减少图像噪声的同时,保留图像边缘信息,对含有丰富纹理结构的图像,去噪性能更佳。 展开更多

关键词 非线性扩散 SHEARLET变换 全变差 图像去噪 多尺度几何分析

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基于PDE的图像去噪方法 被引量：6

13

作者 陈龙 蔡光程 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第16期142-145,共4页

针对P-M非线性扩散模型以及自蛇模型对图像滤波的不足,为了充分利用两种模型各自的优势,提出了一种新的基于自蛇模型与P-M扩散模型相混合的去噪方法,同时在其扩散方程中添加了忠诚项,这样噪声去除与边缘保留就可以得到一个较好的效果。... 针对P-M非线性扩散模型以及自蛇模型对图像滤波的不足,为了充分利用两种模型各自的优势,提出了一种新的基于自蛇模型与P-M扩散模型相混合的去噪方法,同时在其扩散方程中添加了忠诚项,这样噪声去除与边缘保留就可以得到一个较好的效果。最后实验结果表明,该方法既能有效去除图像噪声,也能很好地保持图像的边缘等细节信息。 展开更多

关键词 图像去噪 自蛇模型 偏微分方程(PDE) 非线性扩散

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基于双向耦合扩散的自适应图像插值 被引量：2

14

作者 付树军 阮秋琦 +1 位作者 穆成坡 王文洽 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期29-32,共4页

提出了一种自适应的双向耦合扩散算法:沿着等照度线(边缘)的梯度方向实施反向扩散以增强边缘,而相反地沿切线方向实施正向扩散以去除人工锯齿。为了消除这2个相反的扩散力彼此之间的冲突,将此算法分裂为一种耦合的格式;同时,为了保持图... 提出了一种自适应的双向耦合扩散算法:沿着等照度线(边缘)的梯度方向实施反向扩散以增强边缘,而相反地沿切线方向实施正向扩散以去除人工锯齿。为了消除这2个相反的扩散力彼此之间的冲突,将此算法分裂为一种耦合的格式;同时,为了保持图像特征,利用图像的方向导数局部地调整非线性扩散系数。最后将上述算法应用于图像插值。实验结果显示,相比于传统的图像插值算法和一些相关的偏微分方程模型,此图像插值算法可以显著地提高被插值图像的视觉质量。 展开更多

关键词 图像插值 双向扩散 各向异性扩散 冲击滤波器 反向扩散 方向导数

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图像处理中扩散方程的快速数值解法 被引量：9

15

作者 王卫卫 冯象初 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1736-1740,共5页

该文给出图像处理中常用的二阶非线性扩散方程的快速求解算法。首先提出一种线性差分离散格式,既包含了显格式,也包含了隐格式;其次给出了数值稳定性条件,最后讨论了3种快速解法:多重网格法(MG),交替方向隐格式(ADI),和加性算子分离格式... 该文给出图像处理中常用的二阶非线性扩散方程的快速求解算法。首先提出一种线性差分离散格式,既包含了显格式,也包含了隐格式;其次给出了数值稳定性条件,最后讨论了3种快速解法:多重网格法(MG),交替方向隐格式(ADI),和加性算子分离格式(AOS)。对3种方法进行了比较和评价,结果表明:用3种方法得到的去噪效果基本相同;ADI和AOS实现较简单;多重网格法得到的恢复图像在光滑区域视觉上优于两种直接法。 展开更多

关键词 图像处理 非线性扩散 多重网格法 交替方向隐格式 加性算子分离法

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基于图像分解的多核非线性扩散去噪方法 被引量：2

16

作者 谢美华 王正明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第4期757-759,共3页

研究了一种基于图像分解的多核非线性扩散去噪方法,利用两个非线性扩散模型分别提 取图像的主信号和细节信息。先建立一个基于边缘定向的非线性扩散模型,实现对图像的主信号的 提取。然后利用P M扩散方程提取残余图像中的高频信号... 研究了一种基于图像分解的多核非线性扩散去噪方法,利用两个非线性扩散模型分别提 取图像的主信号和细节信息。先建立一个基于边缘定向的非线性扩散模型,实现对图像的主信号的 提取。然后利用P M扩散方程提取残余图像中的高频信号。将两步处理得到的信号进行合成,得到 最后的处理结果。该方法能充分利用各个不同模型的优势,在整幅图像上均具有较好的处理效果。 仿真计算结果表明,经该方法处理后的图像与现有的非线性扩散去噪方法相比,其噪声抑制更充分、 边缘更清晰、峰值信噪比更高。 展开更多

关键词 非线性扩散 图像分解 多核 去噪

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基于四方向导数信息的图像非线性扩散去噪 被引量：3

17

作者 谢美华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期51-53,61,共4页

分析图像去噪的非线性扩散模型的离散解,针对其中的梯度获取问题,考虑一种新的基于四方向导数信息的图像非线性扩散去噪方法。该方法将原有非线性扩散去噪中的二阶扩散矩阵扩展为四阶扩散矩阵,并由边缘的实际取向来决定像素点邻域内八... 分析图像去噪的非线性扩散模型的离散解,针对其中的梯度获取问题,考虑一种新的基于四方向导数信息的图像非线性扩散去噪方法。该方法将原有非线性扩散去噪中的二阶扩散矩阵扩展为四阶扩散矩阵,并由边缘的实际取向来决定像素点邻域内八个点对该点去噪的贡献大小,有利于更好的保护边缘和对边缘定向。数值计算结果表明,新方法较原有方法具有更高的峰值信噪比。 展开更多

关键词 方向导数 非线性扩散 离散解 四阶 二阶 矩阵 邻域 图像 去噪 峰值信噪比

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非线性图像扩散LB模型的CUDA算法设计与实现 被引量：1

18

作者 周明 严壮志 黄彬 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期85-92,共8页

为提高基于格子波尔兹曼(Lattice Boltzmann,LB)模型图像去噪方法的性能,研究了非线性图像扩散LB模型的CUDA算法,即分别利用纹理内存、共享内存以及直接使用全局内存来实现非线性图像扩散LB模型中的迁移过程.利用合成图像和真实图像的... 为提高基于格子波尔兹曼(Lattice Boltzmann,LB)模型图像去噪方法的性能,研究了非线性图像扩散LB模型的CUDA算法,即分别利用纹理内存、共享内存以及直接使用全局内存来实现非线性图像扩散LB模型中的迁移过程.利用合成图像和真实图像的去噪实验表明,针对非线性图像扩散LB模型,GPU相对CPU的加速比可达90倍以上;而且加速比的提高与GPU流处理器的数目成正比. 展开更多

关键词 图像去噪 非线性图像扩散 LB模型 CUDA算法

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图像去噪中的有限元求解方法 被引量：2

19

作者 闵涛 黄娟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期234-235,238,共3页

提出一种图像去噪中的有限元求解方法。从P-M模型出发,利用双线性插值得到图像在任意点的灰度值,将该值作为初始条件,采用有限元法对模型进行分析求解。在相同的时间间隔与迭代次数的条件下,该方法的求解结果与传统的有限差分法相比,平... 提出一种图像去噪中的有限元求解方法。从P-M模型出发,利用双线性插值得到图像在任意点的灰度值,将该值作为初始条件,采用有限元法对模型进行分析求解。在相同的时间间隔与迭代次数的条件下,该方法的求解结果与传统的有限差分法相比,平滑去噪和保持边界的效果更好,峰值信噪比有较大提高。 展开更多

关键词 非线性扩散方程 有限元法 有限差分法 图像去噪

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带有局部耦合项的双向扩散与图像增强 被引量：1

20

作者 付树军 阮秋琦 王文洽 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第23期13-16,共4页

在过去的十几年中,偏微分方程在图像增强中得到了越来越多的研究和应用。论文提出了一个带有局部耦合项的双向扩散框架。这个框架沿着等照度线(边缘)的梯度方向实施反向扩散以锐化边缘;而相反地沿切线方向实施正向扩散以去除噪声和锯齿... 在过去的十几年中,偏微分方程在图像增强中得到了越来越多的研究和应用。论文提出了一个带有局部耦合项的双向扩散框架。这个框架沿着等照度线(边缘)的梯度方向实施反向扩散以锐化边缘;而相反地沿切线方向实施正向扩散以去除噪声和锯齿伪像。为了进一步控制扩散过程,使其逼近于一个稳定的过程,并消除数值“爆炸”和过冲,笔者在双向扩散方程中增加一个局部耦合项;而且为了保持图像特征,利用图像的方向导数局部地调整非线性扩散系数。实验结果显示,该文算法可以显著地提高被增强图像的视觉质量。 展开更多

关键词 图像增强 边缘锐化 双向扩散 各向异性扩散 冲击滤波器 反向扩散 局部耦合 方向导数

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