果酱 应用数学学报 1687 - 0042<我年代年代npub-type="ppub"> 1110 - 757 x Hindawi出版公司 761783年 10.1155 / 2010/761783 761783年 研究文章 概览拓扑的梯度方法在图像处理:优点和不便 Jaafar被设置 拉弥亚 达曼大学 科学教师,邮政信箱838,31113年达曼 沙特阿拉伯 ud.edu.sa ENIT-LAMSIN 37岁的突尼斯大学埃尔玛娜尔,BP 1002 Tunis-Belvedere 突尼斯 utm.rnu.tn 2010年 02 12 2010年 2010年 27 07年 2010年 21 11 2010年 2010年 版权©2010妖妇Jaafar被设置。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

由拓扑梯度图像分析方法是一种基于拓扑的历史应用渐近展开从边界测量裂纹定位问题。本文旨在回顾通过各种应用这种方法在图像处理;特别是图像恢复与边缘检测、分类和灰度级和彩色图像分割问题提出了这项工作。数值实验表明拓扑梯度方法建模的效率和解决不同的图像分析问题。然而,拓扑梯度方法提供了一个主要的缺点:确定边缘不连接,然后结果特别是对分割问题可以退化。为了克服这种不便,我们提出一个替代的解决方案,结合拓扑梯度的分水岭方法和技术。数值结果使用耦合的方法很有趣。 1。介绍</t我tle><p>拓扑优化的目标是找到最优分解给定域的两个部分:优化设计及其互补的。同样在图像处理中,我们的目标是将一个图像在几个部分,特别是在图像修复边缘的检测使这个操作简单。</gydF4y2Bap> <p>这项工作的目的是说明可以使用拓扑优化工具解决一些图像分析问题。让我们回想一下,基本和第一想法是基于Amstutz等的工作。<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B1"> 1</xgydF4y2Baref>]中,作者提出一个解决方案使用拓扑梯度方法的裂纹检测问题。然后,这种方法是扩展到不同的问题在修复等图像处理,分类、分割、修补和断层扫描应用程序(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B4"> 2</xgydF4y2Baref>- - - - - -<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B10"> 6</xgydF4y2Baref>]。本文概述的应用程序拓扑梯度方法主要说明图像处理问题不便和该技术在图像分析的优点。</gydF4y2Bap> <p>让<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个给定的嘈杂的图像定义在一个域<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⊂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ℝ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>恢复图像。我们回想一下,一个经典的方法来恢复图像<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M4"> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>解决以下偏微分方程(PDE)的问题<d我年代p-formula id="EEq1"> <label>(1.1)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M5"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M6"> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个小正的常数和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M7"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>表示向外单位正常<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M8"> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>。这个方法是众所周知的给可怜的结果:它模糊边缘等重要结构,为了改善这种方法,引入了非线性各向同性和各向异性的方法。在我们的拓扑优化方法,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M9"> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>只需要两个值:<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M10"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>在图像的平滑部分和一个小值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M11"> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>在边缘。然后经典非线性扩散方法可以看作是放松的方法,增加了修复过程的不稳定。拓扑梯度方法的基本原理提出了简要的部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec2"> 2</xgydF4y2Baref>。其他部分提出如下恢复边缘检测问题提出了部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec3"> 3</xgydF4y2Baref>。部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec4"> 4</xgydF4y2Baref>处理分类问题。节<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec5"> 5</xgydF4y2Baref>,我们目前的拓扑梯度层析成象方法的应用问题。部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec6"> 6</xgydF4y2Baref>致力于分割问题;我们现在在这一节中拓扑梯度方法的主要缺点并提出另一种可选择的不便。我们结束这篇论文结束语。几个数值测试也提出了所有应用程序进行了研究。</gydF4y2Bap> </sec> <sec sec-type="section" id="sec2"> <title>2。拓扑梯度方法:基本原则</t我tle><p>让<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M12"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个开放的领域<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M13"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ℝ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,让<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M14"> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>是一个成本函数最小化,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M15"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>中定义的解决PDE问题吗<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M16"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。为一个小<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M17"> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ≥</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,让<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M18"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∖</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>被插入的摄动域裂缝<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M19"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>,在那里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M20"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M21"> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>是直裂纹和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M22"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>一个单位向量正常裂纹。拓扑灵敏度理论提供了一个渐近展开的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M23"> <mml:mrow> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>当<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M24"> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>倾向于零。的一般形式<d我年代p-formula id="EEq2"> <label>(2.1)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M25"> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∘</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M26"> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>是一个明确的积极作用为零<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M27"> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M28"> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>被称为拓扑梯度点吗<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M29"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。很明显,最小化准则<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M30"> <mml:mrow> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,我们必须在点插入小洞<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M31"> <mml:mrow> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是负的。使用这种梯度类型信息,可以构建快速算法。在大多数应用程序中,达到一个令人满意的近似最优解的第一次迭代的优化过程。拓扑敏感性框架允许获得这样一个扩张一般成本函数提出了工作的Masmoudi [<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B1"> 1</xgydF4y2Baref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B15"> 7</xgydF4y2Baref>]。</gydF4y2Bap> <p>我们回想一下,一个经典的方法来恢复图像<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M32"> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>从嘈杂的版本<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M33"> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>定义在一个域<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M34"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ℝ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是解决以下PDE问题<d我年代p-formula id="EEq3"> <label>(2.2)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M35"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M36"> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个小正的常数,称为传导性,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M37"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>表示正常的导数和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M38"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>向外单位正常吗<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M39"> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>。拓扑的概念梯度的方法是只考虑两个值电导率<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M40"> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>:<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M41"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>在图像的平滑部分和0(或者说定义)在其互补(边缘)。出于这个原因,经典非线性扩散方法,c的所有值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M42"> <mml:mo stretchy="false"> ]</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>,可以看作是放松的方法。通过扩大的容许集解决方案,放松恢复过程的不稳定性增加,这可以解释为什么我们的方法是成本有效的算法。</gydF4y2Bap> </sec> <sec sec-type="section" id="sec3"> <title>3所示。应用于图像恢复</t我tle><p>本节的目标是使用拓扑梯度方法作为一种工具来检测边缘的图像修复(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B9"> 5</xgydF4y2Baref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B10"> 6</xgydF4y2Baref>]。事实上,一个图像可以被视为一个分段光滑函数和边缘可以视为一组奇异点。应用拓扑的基本思想包括在梯度方法用于裂纹检测(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B1"> 1</xgydF4y2Baref>]。更准确地说,让<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M43"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>的摄动域通过插入裂缝<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M44"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。摄动解<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M45"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>满足<d我年代p-formula id="EEq4"> <label>(3.1)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M46"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>问题的变分公式(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>)是由<d我年代p-formula id="eq1"> <label>(3.2)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M47"> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mtable class="split"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="right"></mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mtext> 找到</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="right"></mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mtext> 这样的</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mtext> 那</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo> ∀</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M48"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>双线性形式,定义了<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M49"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>通过<d我年代p-formula id="eq2"> <label>(3.3)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M50"> <mml:mtable class="split"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="right"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mi> d</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M51"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>上定义的线性形式吗<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M52"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>通过<d我年代p-formula id="eq3"> <label>(3.4)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M53"> <mml:mtable class="split"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="right"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> w</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> d</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <p>边缘检测相当于寻找的子域名<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M54"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>能量很小的地方。所以,我们的目标是最小化能源规范外边缘<d我年代p-formula id="EEq8"> <label>(3.5)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M55"> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> 为</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> 为</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </disp-formula>成本函数的变化<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M56"> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>诱导的插入小裂纹<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M57"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是由拓扑梯度理论(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B1"> 1</xgydF4y2Baref>]:<d我年代p-formula id="EEq9"> <label>(3.6)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M58"> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∘</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>与<d我年代p-formula id="eq4"> <label>(3.7)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M59"> <mml:mtable class="split"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="right"> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ⋅</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ⋅</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="right"></mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ⋅</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M60"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是直接的解决问题(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>),这样<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M61"> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M62"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>以下伴随问题的解决方案吗<d我年代p-formula id="EEq10"> <label>(3.8)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M63"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>我们注意的解决方案<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M64"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M65"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>在最初的计算域没有裂缝,在某种意义上,裂缝的大小等于零。然后,在以下方面拓扑梯度可以改写<d我年代p-formula id="eq5"> <label>(3.9)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M66"> <mml:mtable class="split"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> 〈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> 〉</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M67"> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>给出了对称矩阵<d我年代p-formula id="eq6"> <label>(3.10)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M68"> <mml:mtable class="split"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="right"> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>我们可以推断出<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M69"> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>很小的时候正常吗<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M70"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是最小的(即相关的特征向量。最负面的)矩阵的特征值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M71"> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。在下面,这个特征值将被视为拓扑梯度。我们的算法包括插入小异物地区拓扑梯度小于给定的阈值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M72"> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> <</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>。这些区域的边缘<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M73"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>的形象。该算法如下。</gydF4y2Bap> <statement id="head1"> <title>恢复算法</t我tle><p> <list> <list-item> <label>(我)</l一个bel> </list-item> </list></p> <p>初始化:<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M74"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <list-item> <label>(2)</l一个bel> <p>计算<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M75"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M76"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>直接的解决方案(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>)和伴随(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq10"> 3所示。8</xgydF4y2Baref>分别)问题。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(3)</l一个bel> <p>计算的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M77"> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>矩阵<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M78"> <mml:mrow> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和它的特征值最低<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M79"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>每一点的域。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(iv)</l一个bel> <p>集<d我年代p-formula id="eq7"> <label>(3.11)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M80"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo symmetric="false" class="cases"> {</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mtable class="cases"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mtext> 如果</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> <</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> <</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ></gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mtext> 在其他地方</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> </disp-formula></p> </list-item> <list-item> <label>(v)</l一个bel> <p>计算<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M81"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>解决问题(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>),<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M82"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> </list-item> <p></p> </statement> <p>数值实验,我们认为,在第一步,灰度级图像(见图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig1"> 1</xgydF4y2Baref>)。我们注意到摄动图像是通过添加高斯噪声(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M83"> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 20.</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>)原始图像,灰度值的值区间[0,255]。我们现在在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig1"> 1</xgydF4y2Baref>图像恢复的不同的方法。更准确地说,使用拓扑的恢复图像梯度的方法是提出和线性和非线性扩散方法相比<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B2"> 8</xgydF4y2Baref>]。请注意,非线性方法的收敛迭代后达到53。我们的方法可以解释为一个线性各向同性扩散法的互补中定义边缘。在各向异性的情况下,不仅扩散是适应本地的数据量也平滑的方向。的各向异性非线性方法,我们沿着图像边缘平滑而抑制在边缘平滑。这可以通过替换扩散系数标量扩散系数张量。显示了我们的方法的有效性,我们测试一个各向异性与拓扑梯度算法如下</gydF4y2Bap> <fig-group id="fig1"> <p>(一)初始<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M84"> <mml:mn> 512年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 512年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>莉娜的形象,(b)使用线性扩散方法恢复图像,(c)恢复图像使用非线性扩散方法,使用拓扑和(d)恢复图像梯度法。</gydF4y2Bap> <fig id="fig1a"> <label>(一)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.001a"></graphic> </fig> <fig id="fig1b"> <label>(b)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.001b"></graphic> </fig> <fig id="fig1c"> <label>(c)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.001c"></graphic> </fig> <fig id="fig1d"> <label>(d)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.001d"></graphic> </fig> </fig-group> <statement id="head2"> <title>各向异性拓扑梯度算法</t我tle><p> <list> <list-item> <label>(我)</l一个bel> </list-item> </list></p> <p>初始化:<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M85"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <list-item> <label>(2)</l一个bel> <p>计算<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M86"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M87"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>:直接的解决方案(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>)和伴随(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq10"> 3所示。8</xgydF4y2Baref>)问题。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(3)</l一个bel> <p>计算的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M88"> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>矩阵<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M89"> <mml:mrow> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和它的特征值最低<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M90"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>每一点的域。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(iv)</l一个bel> <p>集<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M91"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> τ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> ⋆</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M92"> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> τ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M93"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> τ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mtable class="smallmatrix"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mi> ε</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,在那里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M94"> <mml:mrow> <mml:mi> τ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M95"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>代表了切线和正常的方向。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(v)</l一个bel> <p>计算<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M96"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>解决问题(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>)。</gydF4y2Bap> </list-item> <p></p> </statement> <p>在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig2"> 2</xgydF4y2Baref>,我们表明,之间没有显著差异使用各向同性或各向异性方法获得的结果与拓扑梯度法。我们两个算法测试几个图片。所有数值测试表明,使用两种算法的结果非常相似。我们将展示在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig2"> 2</xgydF4y2Baref>变焦的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M97"> <mml:mn> 512年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 512年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>莉娜形象及其非线性方法恢复的(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B2"> 8</xgydF4y2Baref>),各向同性和各向异性拓扑梯度算法。</gydF4y2Bap> <fig-group id="fig2"> <p>(一)变焦嘈杂的莉娜的图像(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M98"> <mml:mi> σ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 20.</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>),(b)放大恢复莉娜图像使用非线性扩散方法,(c)莉娜恢复图像的缩放与各向同性算法使用拓扑梯度方法,和(d)恢复莉娜的缩放图像各向异性算法使用拓扑梯度方法。</gydF4y2Bap> <fig id="fig2a"> <label>(一)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.002a"></graphic> </fig> <fig id="fig2b"> <label>(b)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.002b"></graphic> </fig> <fig id="fig2c"> <label>(c)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.002c"></graphic> </fig> <fig id="fig2d"> <label>(d)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.002d"></graphic> </fig> </fig-group> <p>我们现在考虑彩色图像的RGB模型。然后,图像<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M99"> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>被定义为一个3 d向量<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M100"> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ℝ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>代表的强度三种颜色:红色,绿色,蓝色,因为每个组件可以被视为一个灰度级的图像,然后可以很容易地使用拓扑梯度方法,提供了成本函数最小化之间没有耦合条件的几个渠道。修复的问题,通常设置一个成本函数的梯度平方准则的图像。如果我们考虑最简单的情况下,也就是标准<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M101"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>规范的梯度,然后成本函数可以写成三个独立条件的总和,每个通道一个。然后,彩色图像问题可以分解为三个channel-by-channel独立问题。我们这里提到的三个频道可以应该是耦合的,和一个张量图像的梯度可以视为工作的提出了Di Zenzo [<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B21"> 9</xgydF4y2Baref>]。</gydF4y2Bap> <p>其他一些耦合技术已经定义以处理多通道图像。我们可以把例如贝尔特拉米扩散型的过程,图像视为导管。非线性结构张量的定义和局部调整渐变类型显示测量和允许一个控制的扩散过程<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B13"> 10</xgydF4y2Baref>- - - - - -<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B19"> 12</xgydF4y2Baref>]。</gydF4y2Bap> <p>数值测试,我们首先考虑在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig3"> 3</xgydF4y2Baref>拓扑梯度法的自然延伸,多通道图像,使用标准的梯度准则,我们比较该方法与Ambrosio-Tortorelli Mumford-Shah功能的版本。</gydF4y2Bap> <fig-group id="fig3"> <p>(一)原始图像,(b)嘈杂的图像(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M102"> <mml:mtext> 信噪比</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 10.59</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>),(c)经典拓扑恢复图像的梯度法(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M103"> <mml:mtext> 信噪比</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 19.44</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M104"> <mml:mtext> CPU</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 61.03</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>),(d)恢复图像使用Ambrosio-Tortorelli算法(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M105"> <mml:mtext> 信噪比</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 18.47</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M106"> <mml:mtext> CPU</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 76.77</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>)。</gydF4y2Bap> <fig id="fig3a"> <label>(一)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.003a"></graphic> </fig> <fig id="fig3b"> <label>(b)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.003b"></graphic> </fig> <fig id="fig3c"> <label>(c)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.003c"></graphic> </fig> <fig id="fig3d"> <label>(d)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.003d"></graphic> </fig> </fig-group> <p>然后提高恢复过程,我们提出在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig4"> 4</xgydF4y2Baref>将数值结果使用Di Zenzo方法加上拓扑梯度的方法。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig4"> 4</xgydF4y2Baref>显示了恢复算法应用到Di Zenzo梯度使用<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M107"> <mml:mn> 500年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 380年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>彩色图像。嘈杂的图像得到加性高斯噪声,这样信噪比(信噪比)= 10.54。第三个图像对应于恢复图像的算法。恢复图像的信噪比是19.23。确定边缘第四图像,对应像素的最负面的特征值矩阵<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M108"> <mml:mrow> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>小于给定的阈值。</gydF4y2Bap> <fig-group id="fig4"> <p>(一)最初的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M109"> <mml:mn> 500年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 380年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>形象,(b)噪声图像,(c)恢复图像,(d)恢复图像的边缘。</gydF4y2Bap> <fig id="fig4a"> <label>(一)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.004a"></graphic> </fig> <fig id="fig4b"> <label>(b)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.004b"></graphic> </fig> <fig id="fig4c"> <label>(c)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.004c"></graphic> </fig> <fig id="fig4d"> <label>(d)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.004d"></graphic> </fig> </fig-group> <p>我们必须注意,经典的拓扑对应梯度法,解决方案<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M110"> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq3"> 2.2</xgydF4y2Baref>)可以写成<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M111"> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>,在那里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M112"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>以下问题的解决方案:<d我年代p-formula id="EEq13"> <label>(3.12)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M113"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>为<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M114"> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1、2</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,这意味着成本函数<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M115"> <mml:mrow> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>也可以分解为三个方面,一个用于每个通道,如下:<d我年代p-formula id="EEq14"> <label>(3.13)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M116"> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:munderover> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∑</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>与<d我年代p-formula id="EEq15"> <label>(3.14)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M117"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> j</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> d</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>和拓扑梯度<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M118"> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>可以重写以下列方式:<d我年代p-formula id="eq8"> <label>(3.15)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M119"> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> 〈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> 〉</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M120"> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>是对称的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M121"> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>给出的矩阵<d我年代p-formula id="eq9"> <label>(3.16)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M122"> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:munderover> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∑</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> ]</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>与<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M123"> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M124"> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是直接和伴随的问题的解决方案对每个通道<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M125"> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <p>另一方面,对于拓扑对应使用Di Zenzo梯度,梯度法的多光谱相关的张量图像向量场是和张量的最大特征值对应的标准梯度,称为Di Zenzo梯度(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B21"> 9</xgydF4y2Baref>]。的作者(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B3"> 13</xgydF4y2Baref>]证明了下面的结果。</gydF4y2Bap> <statement id="lem3.1"> <title>引理3.1。</t我tle><p>为<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M126"> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>在<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M127"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ℝ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,Di Zenzo梯度<d我年代p-formula id="eq10"> <label>(3.17)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M128"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> 为</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> 为</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> DZ</gydF4y2Bamml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msqrt> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msqrt> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 4</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msqrt> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:msqrt> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M129"> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>定义的函数吗<d我年代p-formula id="EEq19"> <label>(3.18)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M130"> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mtext> 依据</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:msup> <mml:mrow></mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 2</gydF4y2Bamml:mtext> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mtext> 依据</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:msup> <mml:mrow></mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 2</gydF4y2Bamml:mtext> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mtext> 依据</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:msup> <mml:mrow></mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 2</gydF4y2Bamml:mtext> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>与<d我年代p-formula id="EEq20"> <label>(3.19)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M131"> <mml:mtext> 依据</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:msup> <mml:mrow></mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 2</gydF4y2Bamml:mtext> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 年代</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> t</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 年代</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> t</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> t</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 年代</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 为</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> 年代</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> t</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1、2</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M132"> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ·</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是标准的规范<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M133"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ℝ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。在前一节中,拓扑梯度可以写成<d我年代p-formula id="eq11"> <label>(3.20)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M134"> <mml:mi> G</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> 〈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> 〉</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M135"> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M136"> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>对称矩阵的<d我年代p-formula id="EEq22"> <label>(3.21)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M137"> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:munderover> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∑</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> π</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> k</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> T</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> <mml:mo> ]</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M138"> <mml:mrow> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是由<d我年代p-formula id="EEq23"> <label>(3.22)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M139"> <mml:mi> H</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msqrt> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 4</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msqrt> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M140"> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>被定义为(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq19"> 3.18</xgydF4y2Baref>)。</gydF4y2Bap> </statement> </sec> <sec sec-type="section" id="sec4"> <title>4所示。应用于图像分类</t我tle><p>本节涉及一个原始图像使用分类的问题<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M141"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>预定义的类<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M142"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M143"> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ≤</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ≤</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>作为一个分类器,通过选择颜色强度。更准确地说,让<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M144"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个开集上定义的原始图像<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M145"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M146"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ℝ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。我们的目标是找到<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M147"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>颜色<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M148"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M149"> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ≤</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ≤</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>,一个分区<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M150"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M151"> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ≤</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ≤</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>的,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M152"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>这样<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M153"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>接近<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M154"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>在<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M155"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。分类的图像<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M156"> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>将被定义为<d我年代p-formula id="EEq24"> <label>(4.1)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M157"> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo> ∀</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M158"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> {</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> }</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> …</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>是由<d我年代p-formula id="EEq25"> <label>(4.2)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M159"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> {</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ;</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mtext> 属于</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mtext> 来</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mtext> 的</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mtext> th</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mtext> 类</gydF4y2Bamml:mtext> </mml:mrow> <mml:mo> }</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>我们回想一下,变分方法在于定义一个成本函数测量的均方根差原始图像和图像分类<d我年代p-formula id="EEq26"> <label>(4.3)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M160"> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> …</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:munderover> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∑</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> d</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>的最小化<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M161"> <mml:mrow> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是很容易的,因为每一个点吗<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M162"> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>,我们只需要找到<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M163"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 参数</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> {</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ;</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> …</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> }</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>并添加<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M164"> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>对子集<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M165"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。这可以称为<我t一个l我c>最近的类</我t一个l我c>分配算法,因为原始图像的每个像素在图像分类最亲密的类。工作的启发,参孙et al。<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B16"> 14</xgydF4y2Baref>]中,作者提出一个分类模型加上一个恢复的过程,我们建议使用拓扑梯度的方法应用于图像恢复问题监督和非监督分类的问题(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B5"> 3</xgydF4y2Baref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B6"> 4</xgydF4y2Baref>]。我们的想法是仍然认为PDE问题由(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq3"> 2.2</xgydF4y2Baref>),而不是考虑<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M166"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>(或<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M167"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>从数值计算的角度来看)设置和边缘<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M168"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>在其他地方,我们考虑<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M169"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>在图像的轮廓<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M170"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>其他地方。作为<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M171"> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>应该是小呢<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M172"> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M173"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>几乎是相同的。否则,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M174"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>中定义,这意味着PDE (<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq3"> 2.2</xgydF4y2Baref>)几乎相当于<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M175"> <mml:mo> ∆</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>诺伊曼边界条件(法向导数)等于零,这将提供一个非常平滑图像。然后分类问题是如下。</gydF4y2Bap> <statement id="head3"> <title>监督分类算法</t我tle><p> <list> <list-item> <label>(我)</l一个bel> </list-item> </list></p> <p>初始化:<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M176"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <list-item> <label>(2)</l一个bel> <p>计算<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M177"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M178"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>直接的解决方案(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>)和伴随(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq10"> 3所示。8</xgydF4y2Baref>分别)问题。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(3)</l一个bel> <p>计算的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M179"> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>矩阵<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M180"> <mml:mrow> <mml:mi> 米</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和它的特征值最低<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M181"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>每一点的域。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(iv)</l一个bel> <p>集<d我年代p-formula id="eq12"> <label>(4.4)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M182"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo symmetric="false" class="cases"> {</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mtable class="cases"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mtext> 如果</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> <</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> <</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ></gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mtext> 在其他地方</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> </disp-formula></p> </list-item> <list-item> <label>(v)</l一个bel> <p>计算<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M183"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>解决问题(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq4"> 3所示。1</xgydF4y2Baref>),<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M184"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(vi)</l一个bel> <p>k-mean分类算法的应用<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M185"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> </list-item> <p></p> </statement> <p>在恢复过程中,分类算法应用到彩色图像的分解图像RGB颜色空间,然后我们分别处理图像的三个组件。的拓扑梯度总和可以视为之和三个拓扑梯度对每个通道。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig5"> 5</xgydF4y2Baref>显示的分类<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M186"> <mml:mn> 500年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 380年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>彩色图像,使用30水平(而原始图像颜色<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M187"> <mml:mn> 25</gydF4y2Bamml:mn> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mn> 6</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>不同的颜色),在第一次没有正规化,然后与正规化。我们应该在这里提到的控制逐步正规化过程可以通过考虑不同的值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M188"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> :</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M189"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M190"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 3</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>,等等。</gydF4y2Bap> <fig-group id="fig5"> <p>从unregularized机密图像(a)和(b)正规化分类图像。</gydF4y2Bap> <fig id="fig5a"> <label>(一)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.005a"></graphic> </fig> <fig id="fig5b"> <label>(b)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.005b"></graphic> </fig> </fig-group> <p>另一方面,非监督分类对应一个类的分类问题都不是。在这种情况下,可以确定在一个最佳的方式,仍然使用拓扑梯度法。这个想法是为了研究类的改变值的影响<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M191"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> :</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>或<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M192"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>在成本函数为每个类,这意味着我们添加(或减,这取决于变异提供了最消极的变化)类的值。这个算法被应用在前面的数值测试以确定最优值的类:在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig5"> 5</xgydF4y2Baref>,3的值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M193"> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> </mml:mo> </mml:math> </inline-formula>2,对5类渠道RGB与该算法确定。一个可能会注意到,该算法需要至少这类的数量。但在非监督分类,它并非如此。的想法然后添加另一个术语成本函数中定义(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq26"> 4所示。3</xgydF4y2Baref>),测量类的数量。这可以被视为一个正规化的术语,因为我们通常不会想太多的类。我们建议重写的成本函数(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq26"> 4所示。3</xgydF4y2Baref>)如下:<d我年代p-formula id="EEq28"> <label>(4.5)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M194"> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> …</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:munderover> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∑</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> d</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M195"> <mml:mrow> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个积极的正则化系数。然后可以绑定<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M196"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>的两项成本函数是积极的。非监督分类算法如下</gydF4y2Bap> <statement id="head4"> <title>非监督分类算法</t我tle><p> <list> <list-item> <label>(我)</l一个bel> </list-item> </list></p> <p>初始化与<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M197"> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <list-item> <label>(2)</l一个bel> <p>确定最优值。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(3)</l一个bel> <p>而<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M198"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>小于其上限:</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(iv)</l一个bel> <p>集<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M199"> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> :</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>并确定最优的新值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M200"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>类。</gydF4y2Bap> </list-item> <list-item> <label>(v)</l一个bel> <p>停止如果成本函数的最优值(对<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M201"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>)大于前面的最优值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M202"> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>类。</gydF4y2Bap> </list-item> <p></p> </statement> <p>该算法已应用于图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig5"> 5</xgydF4y2Baref>为了找到最优的类及其最优值。</gydF4y2Bap> </sec> <sec sec-type="section" id="sec5"> <title>5。应用断层问题</t我tle><p>在本节中,我们使用的拓扑梯度作为一种工具在断层重建问题。我们回想一下,一个标准方法不适定问题的正则化层析成像在于如下优化问题:<d我年代p-formula id="EEq29"> <label>(5.1)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M203"> <mml:munder> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:munder> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> 为</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> 为</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> ϕ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M204"> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>表示一个系统定义离散氡变换矩阵,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M205"> <mml:mrow> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是衡量投影,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M206"> <mml:mrow> <mml:mi> ϕ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是正则化函数,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M207"> <mml:mrow> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>代表一个参数控制之间的权衡一个合适的数据和平滑度的解决方案。灵感来自于工作。陈等人。<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B8"> 15</xgydF4y2Baref>),我们建议考虑以下最小化问题:<d我年代p-formula id="EEq30"> <label>(5.2)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M208"> <mml:munder> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:munder> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> d</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mstyle displaystyle="true"> <mml:mo> ∫</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mstyle> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> d</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M209"> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个积极的常数和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M210"> <mml:mrow> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>等于1的边缘和其他地方。使用相同的拓扑梯度方法的观点,我们认为,对于一个给定的正则函数<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M211"> <mml:mrow> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,下面直接的问题:<d我年代p-formula id="EEq31"> <label>(5.3)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M212"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> #</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> #</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mi> </mml:mi> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M213"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>表示向外单位正常<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M214"> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> ρ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M215"> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M216"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> #</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>分别离散氡变换和双离散氡变换。</gydF4y2Bap> <p>让<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M217"> <mml:mrow> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是伴随的解决问题<d我年代p-formula id="EEq32"> <label>(5.4)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M218"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> #</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi> J</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi> v</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> 。</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>通过考虑同样的算法应用在图像恢复,我们计算重建解决方案通过解决以下问题:<d我年代p-formula id="EEq33"> <label>(5.5)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M219"> <mml:mtable class="gathered"> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mo> - - - - - -</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> #</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 一个</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> #</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>与<d我年代p-formula id="EEq34"> <label>(5.6)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M220"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo symmetric="false" class="cases"> {</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mtable class="cases"> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> f</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> {</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ∈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> λ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 最小值</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> <</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> <</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> <mml:mo> }</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mtd> <mml:mtd columnalign="left"> <mml:mtext> 在其他地方</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math> </disp-formula>在哪里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M221"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个给定的常数。为了获得最优值系数<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M222"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>的行为,我们研究了重建图像的信噪比的函数<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M223"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。事实上,我们有实验证实,重建图像的质量首先是迅速增加<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M224"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>然后略有减少,我们可以看到在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig6"> 6</xgydF4y2Baref>。最优值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M225"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 30.</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>为我们的数值,然后被认为是测试。我们已经测试了我们的方法众所周知Shepp-Logan头幽灵,对预测数据使用离散氡变换计算。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig7a"> 7(一)</xgydF4y2Baref>显示了原始图像。添加高斯噪声数据的信噪比<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M226"> <mml:mtext> 信噪比</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 22</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,正弦图在图表示<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig7b"> 7 (b)</xgydF4y2Baref>。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig7c"> 7 (c)</xgydF4y2Baref>显示了重建结果(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M227"> <mml:mtext> PSNR值</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 26.18</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>)。我们还在使用几种方法本文数值比较。表<xgydF4y2Baref ref-type="table" rid="tab1"> 1</xgydF4y2Baref>显示了PSNR(峰值信噪比,在dB),信噪比(信噪比,在dB), SSIM(结构相似),和MSE(均方误差)重建图像的几种方法:出口押汇(过滤后投影)、出口押汇+汉明(汉明过滤FBP图像),和拓扑梯度方法使用规范或电视和电视(全变差)<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M228"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>规范。正弦图的噪声,信噪比是24.5。我们可以看到在表<xgydF4y2Baref ref-type="table" rid="tab1"> 1</xgydF4y2Baref>最好的结果对所有指标与混合得到<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M229"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>规范在拓扑梯度的方法。3分贝以上的峰值信噪比更高,结构相似度指数大于94%,均方误差小于1%。请注意,这两种拓扑比过滤后投影梯度方法提供更好的结果,这并不奇怪。</gydF4y2Bap> <table-wrap id="tab1"> <label>表1</l一个bel> <p>比较几种重建方法,由几个比率和相似性指标量化,嘈杂的正弦图<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M230"> <mml:mtext> 信噪比</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 24.5</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <table> <thead> <tr> <th align="left">方法</tgydF4y2Bah> <th align="center">PSNR值</tgydF4y2Bah> <th align="center">信噪比</tgydF4y2Bah> <th align="center">SSIM</tgydF4y2Bah> <th align="center">均方误差</tgydF4y2Bah> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td align="left">出口押汇</td><td一个l我gn="center">14.59</td><td一个l我gn="center">33.0</td><td一个l我gn="center">0.41</td><td一个l我gn="center">0.0342</td></tgydF4y2Bar> <tr> <td align="left">出口押汇+汉明</td><td一个l我gn="center">15.91</td><td一个l我gn="center">31.71</td><td一个l我gn="center">0.52</td><td一个l我gn="center">0.0273</td></tgydF4y2Bar> <tr> <td align="left">拓扑梯度(电视)</td><td一个l我gn="center">22.43</td><td一个l我gn="center">33.75</td><td一个l我gn="center">0.82</td><td一个l我gn="center">0.0042</td></tgydF4y2Bar> <tr> <td align="left">拓扑梯度(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M231"> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> l</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> </inline-formula>)</td><td一个l我gn="center">26.18</td><td一个l我gn="center">34.01</td><td一个l我gn="center">0.94</td><td一个l我gn="center">0.0023</td></tgydF4y2Bar> </tbody> </table> </table-wrap> <fig id="fig6"> <label>图6</l一个bel> <p>进化的重建图像的PSNR (dB)拓扑梯度法,的函数正则化系数的水平<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M232"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.006"></graphic> </fig> <fig-group id="fig7"> <p>使用拓扑重建Shepp-Logan头幻影梯度法。</gydF4y2Bap> <fig id="fig7a"> <label>(一)</l一个bel> <p>原始图像</gydF4y2Bap> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.007a"></graphic> </fig> <fig id="fig7b"> <label>(b)</l一个bel> <p>噪声的正弦图(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M233"> <mml:mtext> 信噪比</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 22</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>)</gydF4y2Bap> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.007b"></graphic> </fig> <fig id="fig7c"> <label>(c)</l一个bel> <p>重建图像(<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M234"> <mml:mtext> PSNR值</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 26.18</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>)</gydF4y2Bap> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.007c"></graphic> </fig> </fig-group> </sec> <sec sec-type="section" id="sec6"> <title>6。应用到图像分割</t我tle><p>我们建议在本部分分割问题的新算法基于拓扑梯度的方法。通过不同的和各种应用程序,我们可以很容易得出这样的结论:拓扑梯度方法在图像分析是一个非常有趣的方法。首先,拓扑梯度法可以很容易地应用于图像分析中的许多问题。第二,我们应该提到我们取得优秀的数值计算结果和计算时间非常有趣和证实理论的复杂性<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M235"> <mml:mi> O</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ·</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 日志</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>我们的算法,在那里<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M236"> <mml:mrow> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>图像的大小。然而,拓扑梯度方法提供了一个主要的缺点:确定边缘不连接,然后分割问题可以退化的结果,特别是对于复杂的图像。因此,在本部分的主要思想是利用拓扑梯度效率,发现一个有趣的计算成本的主要轮廓(拓扑梯度算法只需要三个系统分辨率)和找到一个替代解决方案不连续拓扑梯度边缘检测的方法。本文中提出的方法是基于数学形态学(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B17"> 16</xgydF4y2Baref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B18"> 17</xgydF4y2Baref>)和更准确的分水岭变换(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B20"> 18</xgydF4y2Baref>]。方法的主要优点是它变弱oversegmentation通常与分水岭技术观察。这个衰减是由于图像的拓扑梯度提供全球分析则几乎不受欢迎的轮廓由于噪声添加到一个给定的图像实际上是减少我们的方法。使用这种耦合方法观察到的基本思想是使用拓扑梯度而不是形态梯度的经典用于分水岭。拓扑的财产比形态学梯度不敏感或经典的梯度图像的噪声和小变化,将大大有助于给最好的识别边缘然后减弱oversegmentation通常使用分水岭技术获得的。我们说明这项工作的效率相结合方法的分割问题。其他数值测试以及与其他方法的比较可以发现在<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B11"> 19</xgydF4y2Baref>]。在这部分,我们考虑两个真实图像的各种困难(曲线、圆、直线等)。第一个是一个形象<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M237"> <mml:mn> 302年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 280年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>水果篮灰度图像和第二个是一个<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M238"> <mml:mn> 399年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 246年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>灰度图像代表一条道路场景。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig8"> 8</xgydF4y2Baref>显示前两个图像的分割结果,根据耦合基于分水岭算法的图像分割方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B20"> 18</xgydF4y2Baref>)和拓扑梯度方法之前提出。结果如图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig8c"> 8 (c)</xgydF4y2Baref>和<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig8d"> 8 (d)</xgydF4y2Baref>得到了与<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M239"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,我们可以提高分割后所确定的区域数的衰减过程通过选择较大的系数值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M240"> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,但这将取决于我们想段和我们想获得最终的分割过程:如果一个人将获得最大的细节然后它就足够了<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M241"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,否则,应该考虑一个更大的值<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M242"> <mml:mrow> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>给了一个相当大的衰减的分割区域。数据<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig8e"> 8 (e)</xgydF4y2Baref>和<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig8f"> 8 (f)</xgydF4y2Baref>显示分割过程的数值结果<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M243"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 50</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>。我们可以清楚地观察到地区获得这样的衰减的主要边缘两个图片是守恒的。应该说,我们可以定义函数的分水岭<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M244"> <mml:mrow> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>或其梯度:两个定义之间的差异是,在第一种情况下我们得到影响区域的图像处理,而第二种情况给出了图像边缘。众所周知,在这两种情况下,给出了oversegmentation分水岭,并避免这个缺点,拓扑梯度方法的选择将它似乎是一个不错的选择来克服这个不便,如图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig8"> 8</xgydF4y2Baref>。</gydF4y2Bap> <fig-group id="fig8"> <p>使用一个分水岭变换分割结合拓扑梯度:(a)是一个<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M245"> <mml:mn> 302年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 280年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>水果篮灰度图像,(b)<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M246"> <mml:mn> 399年</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 246年</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>道路场景图像,(c)的分段水果篮的形象<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M247"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M248"> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> e</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>是相同的分割图像,这样吗<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M249"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 50</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,(d)是分割道路场景图像<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M250"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>,(f)代表相同的分割图像,这样<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M251"> <mml:mi> c</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 50</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>。</gydF4y2Bap> <fig id="fig8a"> <label>(一)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.008a"></graphic> </fig> <fig id="fig8b"> <label>(b)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.008b"></graphic> </fig> <fig id="fig8c"> <label>(c)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.008c"></graphic> </fig> <fig id="fig8d"> <label>(d)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.008d"></graphic> </fig> <fig id="fig8e"> <label>(e)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.008e"></graphic> </fig> <fig id="fig8f"> <label>(f)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.008f"></graphic> </fig> </fig-group> <p>最后,由于大量的方法用于分割问题,比较清楚,似乎是很重要的我们的实验结果与方法已经提出了在文献中。特别是,我们建议将我们的方法和一种基于水平集活动轮廓模型方法,这是众所周知的一种有效方法,广泛应用于许多应用程序在过去的十年里。在活动轮廓模型的基本思想是发展曲线受约束从一个给定的图像,以检测不同对象的形象。为了实现这一目标,我们开始与对象检测曲线,曲线走向其内部正常的,必须停止在边界上的对象。这是第一个想法提出的古典蛇和活动轮廓模型(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B12"> 20.</xgydF4y2Baref>]。我们的数值测试提出的基于水平集方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B7"> 21</xgydF4y2Baref>),由以下演化方程:<d我年代p-formula id="eq13"> <label>(6.1)</l一个bel> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M252"> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> t</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> div</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ⁡</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> 〈</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo> 〉</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mtext> 在</gydF4y2Bamml:mtext> <mml:mi> </mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ∞</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> Ω</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </disp-formula>边界和初始条件的<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M253"> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> u</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> n</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>在<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M254"> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> ∞</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ×</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> ∂</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:math> </inline-formula>和<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M255"> <mml:mi mathvariant="normal"> Φ</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> y</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Φ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mi> x</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ,</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> y</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>在<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M256"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> Ω</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M257"> <mml:mi> α</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo> ≥</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:math> </inline-formula>是一个积极的系数,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M258"> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> |</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mrow> <mml:mo> ∇</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 我</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> |</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>是一个边缘探测器函数中定义数值测试<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M259"> <mml:mi> g</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mi> 年代</gydF4y2Bamml:mi> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo> =</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> /</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mo stretchy="false"> (</gydF4y2Bamml:mo> <mml:mn> 1</gydF4y2Bamml:mn> <mml:mo> +</gydF4y2Bamml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi> 年代</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 2</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo stretchy="false"> )</gydF4y2Bamml:mo> </mml:math> </inline-formula>,<我nl在e- - - - - -f或mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M260"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> ϕ</gydF4y2Bamml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0</gydF4y2Bamml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>代表了初始水平集函数。我们参考读者<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B2"> 8</xgydF4y2Baref>]关于测地线活动轮廓和水平集方法的更多细节。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig9"> 9</xgydF4y2Baref>给出了数值结果。我们应该提到为了获得最终的轮廓如图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig9e"> 9 (e)</xgydF4y2Baref>,该算法要求500次迭代计算时间为78秒。我们现在在图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig9"> 9</xgydF4y2Baref>一些解决方案随着时间的发展:在进化过程中,初始曲线是减少和停止当它接近物体边界和溢出检测其他的对象。</gydF4y2Bap> <fig-group id="fig9"> <p>分割的结果合成图使用一个活动轮廓模型:不同迭代显示(b) (e), (f)是使用我们的新方法分割图像。</gydF4y2Bap> <fig id="fig9a"> <label>(一)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.009a"></graphic> </fig> <fig id="fig9b"> <label>(b)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.009b"></graphic> </fig> <fig id="fig9c"> <label>(c)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.009c"></graphic> </fig> <fig id="fig9d"> <label>(d)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.009d"></graphic> </fig> <fig id="fig9e"> <label>(e)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.009e"></graphic> </fig> <fig id="fig9f"> <label>(f)</l一个bel> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/jam/2010/761783.fig.009f"></graphic> </fig> </fig-group> </sec> <sec sec-type="section" id="sec7"> <title>7所示。结论</t我tle><p>我们提出了许多应用程序拓扑梯度的图像处理方法的说明该技术的好处和不便。我们证明了拓扑梯度的方法提供了一个极好的框架为解决不同的图像处理问题,如果另一种方法来克服其主要缺点给没有连接轮廓是将它与其他方法结合起来。它已经应用于图像恢复,边缘检测,图像分类,图像分割灰度级和彩色图像。它也被应用于断层的问题,我们的主要目标在于将它应用于其他现实生活问题主要提出的所有应用程序,我们得到好的结果和计算时间非常短。我们建议在即将发表的论文中执行的应用程序拓扑梯度的图像分割方法,最终通过与其他方法的结合,特别是使用标记的标准。事实上,当检测到边缘地区拓扑梯度最消极的,那么它就可以提取一些分属于边缘,然后利用这些点作为选择标记集。我们也打算这个工作扩展到彩色图像分割和三维分割。</gydF4y2Bap> </sec> <back> <ref-list> <ref id="B1" content-type="article"> <label>1</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Amstutz</年代urname> <given-names> 年代。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Horchani</年代urname> <given-names> 我。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Masmoudi</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 裂纹检测的拓扑梯度法</一个rticle-title> <source> <italic> 控制和控制论</我t一个l我c><ye一个r> 2005年</ye一个r> <volume> 34</vgydF4y2Baolume> <issue> 1</我年代年代ue><fpage> 81年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 101年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="other"> 2211064</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL1167.74437</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B4" content-type="article"> <label>2</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Auroux</年代urname> <given-names> D。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Masmoudi</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 一次性修复算法基于拓扑的渐近分析</一个rticle-title> <source> <italic> 计算和应用数学</我t一个l我c><ye一个r> 2006年</ye一个r> <volume> 25</vgydF4y2Baolume> <issue> 2 - 3</我年代年代ue><fpage> 251年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 267年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1590 / s0101 - 82052006000200008</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> 2321652</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL1182.94006</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B5" content-type="incollection"> <label>3</l一个bel> <nlm-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Auroux</年代urname> <given-names> D。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Jaafar被设置</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Masmoudi</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <person-group person-group-type="editor"> <name> <surname> Taroco</年代urname> <given-names> E。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> de Souza否决权</年代urname> <given-names> 大肠。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Novotny</年代urname> <given-names> 答:一个。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 通过拓扑渐近展开图像恢复和分类</一个rticle-title> <source> <italic> 在力学变分公式:理论和应用程序</我t一个l我c><ye一个r> 2006年</ye一个r> <publisher-loc> CIMNE</gydF4y2Bapublisher-loc> <publisher-name> 西班牙加泰罗尼亚</gydF4y2Bapublisher-name> <fpage> 23</fgydF4y2Bapage> <lpage> 42</lgydF4y2Bapage> </nlm-citation> </ref> <ref id="B6" content-type="article"> <label>4</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Auroux</年代urname> <given-names> D。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Jaafar被设置</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Masmoudi</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 正规化的拓扑渐近分析灰度级图像分类问题</一个rticle-title> <source> <italic> 数学建模和数值分析</我t一个l我c><ye一个r> 2007年</ye一个r> <volume> 41</vgydF4y2Baolume> <issue> 3</我年代年代ue><fpage> 607年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 625年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="other"> 2355713</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1051 / m2an: 2007027</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL1138.68622</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B9" content-type="article"> <label>5</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Jaafar被设置</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Jaoua</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Masmoudi</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Siala</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 通过拓扑渐近展开图像恢复和边缘检测</一个rticle-title> <source> <italic> 政府建筑渲染的数学</我t一个l我c><ye一个r> 2006年</ye一个r> <volume> 342年</vgydF4y2Baolume> <issue> 5</我年代年代ue><fpage> 313年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 318年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1016 / j.crma.2005.12.009</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> 2201955</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL1086.68141</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B10" content-type="article"> <label>6</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Jaafar被设置</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Jaoua</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Masmoudi</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <aff> <email> masmoudi@mip.ups-tlse.fr</egydF4y2Bamail> </aff> <name> <surname> Siala</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 应用拓扑梯度图像恢复和边缘检测</一个rticle-title> <source> <italic> 工程分析与边界元素</我t一个l我c><ye一个r> 2008年</ye一个r> <volume> 32</vgydF4y2Baolume> <issue> 11</我年代年代ue><fpage> 891年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 899年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1016 / j.enganabound.2008.01.004</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B15" content-type="incollection"> <label>7</l一个bel> <nlm-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Masmoudi</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <person-group person-group-type="editor"> <name> <surname> Glowinski</年代urname> <given-names> R。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Karawada</年代urname> <given-names> H。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Periaux</年代urname> <given-names> J。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 拓扑渐近</一个rticle-title> <source> <italic> 控制应用程序的计算方法</我t一个l我c><ye一个r> 2001年</ye一个r> <volume> 16</vgydF4y2Baolume> <publisher-loc> 日本东京</gydF4y2Bapublisher-loc> <publisher-name> GAKUTO</gydF4y2Bapublisher-name> <fpage> 53</fgydF4y2Bapage> <lpage> 72年</lgydF4y2Bapage> <series> GAKUTO国际系列。数学科学与应用</年代eries> </nlm-citation> </ref> <ref id="B2" content-type="book"> <label>8</l一个bel> <nlm-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 《</年代urname> <given-names> G。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Kornprobst</年代urname> <given-names> P。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <source> <italic> 在图像处理数学问题</我t一个l我c><ye一个r> 2001年</ye一个r> <volume> 147年</vgydF4y2Baolume> <edition> 2日</ed我t我在><publisher-loc> 纽约,纽约,美国</gydF4y2Bapublisher-loc> <publisher-name> 施普林格</gydF4y2Bapublisher-name> <series> 应用数学科学</年代eries> </nlm-citation> </ref> <ref id="B21" content-type="article"> <label>9</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Di Zenzo</年代urname> <given-names> 年代。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 注意多映像的梯度</一个rticle-title> <source> <italic> 计算机视觉、图形和图像处理</我t一个l我c><ye一个r> 1986年</ye一个r> <volume> 33</vgydF4y2Baolume> <issue> 1</我年代年代ue><fpage> 116年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 125年</lgydF4y2Bapage> </nlm-citation> </ref> <ref id="B13" content-type="article"> <label>10</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 布鲁克</年代urname> <given-names> 一个。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Kimmel</年代urname> <given-names> R。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Sochen</年代urname> <given-names> n。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 变分恢复和彩色图像的边缘检测</一个rticle-title> <source> <italic> 《数学成像和愿景</我t一个l我c><ye一个r> 2003年</ye一个r> <volume> 18</vgydF4y2Baolume> <issue> 3</我年代年代ue><fpage> 247年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 268年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="other"> 1971181</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1023 /:1022895410391</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL1020.68079</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B14" content-type="inproceedings"> <label>11</l一个bel> <nlm-citation publication-type="confproc"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Kimmel</年代urname> <given-names> R。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Malladi</年代urname> <given-names> R。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Sochen</年代urname> <given-names> N。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 图像处理通过贝尔特拉米算子</一个rticle-title> <conf-name> 第三届亚洲会议程序计算机视觉</c在f- - - - - -n一个me> <conf-date> 1998年</c在f- - - - - -d一个te><c在f- - - - - -loc> 香港</c在f- - - - - -loc> <fpage> 574年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 581年</lgydF4y2Bapage> </nlm-citation> </ref> <ref id="B19" content-type="inproceedings"> <label>12</l一个bel> <nlm-citation publication-type="confproc"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Sochen</年代urname> <given-names> n。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> 基利波</年代urname> <given-names> G。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Zeevi</年代urname> <given-names> Y Y。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <person-group person-group-type="editor"> <name> <surname> 大梁</年代urname> <given-names> G。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Zeevi</年代urname> <given-names> Y Y。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 彩色图像增强的向前和向后适应性贝尔特拉米°噢</一个rticle-title> <volume> 1888年</vgydF4y2Baolume> <conf-name> 学报》国际研讨会上代数框架Perception-Action周期(AFPAC ' 00)</c在f- - - - - -n一个me> <conf-date> 2000年</c在f- - - - - -d一个te><publisher-name> 施普林格</gydF4y2Bapublisher-name> <fpage> 319年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 328年</lgydF4y2Bapage> <series> 在计算机科学的课堂讲稿</年代eries> </nlm-citation> </ref> <ref id="B3" content-type="article"> <label>13</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Auroux</年代urname> <given-names> D。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Jaafar被设置</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Rjaibi</年代urname> <given-names> B。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 应用程序拓扑梯度方法的彩色图像恢复</一个rticle-title> <source> <italic> 暹罗成像科学》杂志上</我t一个l我c><ye一个r> 2010年</ye一个r> <volume> 3</vgydF4y2Baolume> <issue> 2</我年代年代ue><fpage> 153年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 175年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="other"> 2657625</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1137 / 080721017</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL1188.94014</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B16" content-type="article"> <label>14</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 参孙</年代urname> <given-names> C。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Blanc-Feraud</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> 《</年代urname> <given-names> G。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Zerubia</年代urname> <given-names> J。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 图像分类的变分模型和恢复</一个rticle-title> <source> <italic> IEEE模式分析与机器智能</我t一个l我c><ye一个r> 2000年</ye一个r> <volume> 22</vgydF4y2Baolume> <issue> 5</我年代年代ue><fpage> 460年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 472年</lgydF4y2Bapage> </nlm-citation> </ref> <ref id="B8" content-type="article"> <label>15</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 陈</年代urname> <given-names> T。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Marquina</年代urname> <given-names> 一个。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Mulet</年代urname> <given-names> P。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 高阶总变差图像恢复</一个rticle-title> <source> <italic> 暹罗期刊在科学计算</我t一个l我c><ye一个r> 2000年</ye一个r> <volume> 22</vgydF4y2Baolume> <issue> 2</我年代年代ue><fpage> 503年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 516年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="other"> 1780611</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1137 / S1064827598344169</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL0968.68175</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B17" content-type="book"> <label>16</l一个bel> <nlm-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 塞拉</年代urname> <given-names> J。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <source> <italic> 图像分析和数学形态学</我t一个l我c><ye一个r> 1984年</ye一个r> <publisher-loc> 英国伦敦</gydF4y2Bapublisher-loc> <publisher-name> 学术出版社</gydF4y2Bapublisher-name> </nlm-citation> </ref> <ref id="B18" content-type="book"> <label>17</l一个bel> <nlm-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 塞拉</年代urname> <given-names> J。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <source> <italic> 图像分析和数学形态学二世:理论的进步</我t一个l我c><ye一个r> 1984年</ye一个r> <publisher-loc> 英国伦敦</gydF4y2Bapublisher-loc> <publisher-name> 学术出版社</gydF4y2Bapublisher-name> </nlm-citation> </ref> <ref id="B20" content-type="article"> <label>18</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 文森特</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Soille</年代urname> <given-names> P。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 流域在数字空间:一个有效的基于浸模拟算法</一个rticle-title> <source> <italic> IEEE模式分析与机器智能</我t一个l我c><ye一个r> 1991年</ye一个r> <volume> 13</vgydF4y2Baolume> <issue> 6</我年代年代ue><fpage> 583年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 598年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1109/34.87344</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B11" content-type="article"> <label>19</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Jaafar被设置</年代urname> <given-names> l</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Mourou</年代urname> <given-names> W。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 图像分割:一个分水岭变换算法</一个rticle-title> <source> <italic> 图像分析与体视学</我t一个l我c><ye一个r> 2009年</ye一个r> <volume> 28</vgydF4y2Baolume> <issue> 2</我年代年代ue><fpage> 93年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 102年</lgydF4y2Bapage> <pub-id pub-id-type="other"> 2538065</gydF4y2Bapub-id> <pub-id pub-id-type="other"> ZBL1192.94021</gydF4y2Bapub-id> </nlm-citation> </ref> <ref id="B12" content-type="article"> <label>20.</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 卡斯</年代urname> <given-names> M。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> 却</年代urname> <given-names> 一个。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <name> <surname> Terzopoulos</年代urname> <given-names> D。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> </person-group> <article-title> 蛇:一个活动轮廓模型</一个rticle-title> <source> <italic> 国际计算机视觉杂志》上</我t一个l我c><ye一个r> 1987年</ye一个r> <volume> 1</vgydF4y2Baolume> <fpage> 133年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 144年</lgydF4y2Bapage> </nlm-citation> </ref> <ref id="B7" content-type="article"> <label>21</l一个bel> <nlm-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Caselles</年代urname> <given-names> V。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <aff> <email> dmivca0@ps.uib.es</egydF4y2Bamail> </aff> <name> <surname> Kimmel</年代urname> <given-names> R。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <aff> <email> ron@tx.technion.ac.il</egydF4y2Bamail> </aff> <name> <surname> Sapiro</年代urname> <given-names> G。</g我ven- - - - - -n一个mes> </name> <aff> <email> guille@hpl.hp.com</egydF4y2Bamail> </aff> </person-group> <article-title> 测地线主动轮廓</一个rticle-title> <source> <italic> 国际计算机视觉杂志》上</我t一个l我c><ye一个r> 1997年</ye一个r> <volume> 22</vgydF4y2Baolume> <issue> 1</我年代年代ue><fpage> 61年</fgydF4y2Bapage> <lpage> 79年</lgydF4y2Bapage> </nlm-citation> </ref> </ref-list> </back> </article> </body> </html>