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本文详细的研究了非线性扩散方程的扩散原理及其应用，并介绍了非线性扩散方程的发展情况。并针对经典P-M模型不能去除白噪声、在梯度平缓的区域平滑效率低的问题，提出了加权扩散模型，根据图像特点动态的变换处理模型。
在数值求解方面，本文提出了在时间尺度上进行差分离散处理、在空间域上采用了插值有限元法的处理方法，得到的线性方程组的系数矩阵是对称稀疏矩阵，计算速度得到了提高。并且通过实验证明了用加权扩散模型进行平滑处理能取得较好的平滑效果。