迄今为止，数学上主要从三方面来研究图像处理：概率统计、偏微分方程、小波分析。计算机可视化和图像分析领域中以偏微分方程为基础的模型已经在图像处理研究领域占据着重要地位。主要原因是（1）能将图像分割的模型问题转化为偏微分方程框架，且能将不同的正则化方法统一到模型中；（2）在水平集框架下能用有限差分法解偏微分方程模型；（3）易于推广到高维空间。这使得偏微分方程方法成为继传统的变换和统计方法的又一方法。《图像处理模型数值分析与数值仿真》主要对图像处理中的六个偏微分方程模型进行数值分析和数值仿真，共分为七章。

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