coherence_enhancing_diffcoherence_enhancing_diffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffcoherence_enhancing_diff相干增强扩散（算子）

名称

coherence_enhancing_diffcoherence_enhancing_diffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffcoherence_enhancing_diff — 对图像执行相干增强扩散。

签名

描述

算子 coherence_enhancing_diffcoherence_enhancing_diffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffcoherence_enhancing_diff 对输入图像 ImageImageImageImageimageimage 执行各向异性扩散过程，以增强图像结构在 ImageImageImageImageimageimage 中所含的连贯性。特别地，非连续的图像边缘通过扩散连接起来，同时不会在其主导方向上进行垂直平滑处理。为此，coherence_enhancing_diffcoherence_enhancing_diffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffcoherence_enhancing_diff 采用 Weickert 提出的各向异性扩散方程 对于依赖于 ImageImageImageImageimageimage 中灰度值的 2×2 系数矩阵 G，这是对由输入图像 ImageImageImageImageimageimage 在时间 定义的灰度值函数 u 上的平均曲率流或内在热方程 的改进。平滑算子 mean_curvature_flowmean_curvature_flowMeanCurvatureFlowMeanCurvatureFlowMeanCurvatureFlowmean_curvature_flow 是平均曲率流方程的直接应用。离散扩散方程在 IterationsIterationsIterationsIterationsiterationsiterations 个时间步长为 ThetaThetaThetaThetathetatheta 的时间间隔内求解，使得输出图像 ImageCEDImageCEDImageCEDImageCEDimageCEDimage_ced 包含时间 处的灰度值函数。

为更稳健地检测边缘方向（尤其在噪声输入数据上），可在计算灰度值梯度之前增加一个各向同性平滑步骤。参数 SigmaSigmaSigmaSigmasigmasigma 通过对应高斯卷积核的标准差来确定平滑的强度，该参数在 isotropic_diffusionisotropic_diffusionIsotropicDiffusionIsotropicDiffusionIsotropicDiffusionisotropic_diffusion 算子中用于各向同性图像平滑处理。

对于算子 mean_curvature_flowmean_curvature_flowMeanCurvatureFlowMeanCurvatureFlowMeanCurvatureFlowmean_curvature_flow，矩阵 G 由以下公式给出： 其中 I 表示单位矩阵。对于算子 coherence_enhancing_diffcoherence_enhancing_diffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffcoherence_enhancing_diff， 再次通过标准差为 RhoRhoRhoRhorhorho 的高斯滤波器进行分量平滑处理。随后，通过中间矩阵的特征值 及其特征向量 构造最终系数矩阵 其中函数 是根据经验确定，并取自 Weickert 的发表文献。

因此，mean_curvature_flowmean_curvature_flowMeanCurvatureFlowMeanCurvatureFlowMeanCurvatureFlowmean_curvature_flow 中的扩散方向仅由灰度值梯度的局部方向决定，而 则考虑图像对象在尺度 RhoRhoRhoRhorhorho 上的宏观结构；coherence_enhancing_diffcoherence_enhancing_diffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffCoherenceEnhancingDiffcoherence_enhancing_diff 中的扩散强度则取决于该结构的定义清晰度。

注意

请注意，若使用域缩减后的图像作为输入，滤波器算子可能会返回意外结果。请参阅 滤波器 一章

执行信息

• 多线程类型：可重入（与非独占算子并行运行）。
• 多线程作用域：全局（可从任何线程调用）。
• 在元组级别上自动并行化。
• 在通道级别上自动并行化。

参数

参考文献

J. Weickert, V. Hlavac, R. Sara; “Multiscale texture enhancement”; Computer analysis of images and patterns, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 970, pp. 230-237; Springer, Berlin; 1995.
J. Weickert, B. ter Haar Romeny, L. Florack, J. Koenderink, M. Viergever; “A review of nonlinear diffusion filtering”; Scale-Space Theory in Computer Vision, Lecture Notes in Comp. Science, Vol. 1252, pp. 3-28; Springer, Berlin; 1997.

模块

基础