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分析了基于二阶偏微分的扩散方程模型的基本原理,针对该模型在去噪的同时会产生阶梯效应的缺点,提出了一种基于图像结构信息的二阶偏微分去噪模型。在该模型中,在二阶偏微分的全变分模型的正则化项加入图像的切矢量和法矢量信息,并由此推导出相应的扩散方程,再对扩散方程的扩散强度因子进行修改。在实验中,将模型分别与基于二阶偏微分、四阶偏微分的全变分模型进行对比分析表明,实验结果证明该模型能有效地去除图像噪声,克服阶梯效应的产生,主观性能最优。